2.1.2Статические характеристики для двигателя постоянного тока в зависимости от способа питания

ДПТ — сеть (ДПТ питается от сети) (рис. 7)

Рисунок 7 – Питание ДПТ от сети

.

При ; ; .

Если напряжение сети стабильно, получим естественную характеристику (рис. 8).

Искусственные характеристики могут быть получены за счет ввода сопротивления в якорную цепь (I зона), за счет уменьшения магнитного потока (II зона), за счет уменьшения напряжения сети (I зона) – 2-зонное регулирование.

Рисунок 8 – Пример электромеханических характеристик ДПТ

Питание дтп от преобразователя без обратных связей (от преобразователя в разомкнутой системе) (рис. 9)

Рисунок 9 – Питание ДПТ от ТП

где — выходное напряжение на преобразователе; — коэффициент преобразования; равен отношению выходного напряжения к .

,

где — напряжение сети.

Рассмотрим зависимость угловой скорости от величины нагрузки (рис. 10).

Методика анализа: уравнение механической характеристики и его исследование.

При питании от сети:

— естественная характеристика.

,

,

где — сопротивление проводов; — сопротивление преобразователя; — сопротивление щеток; — сопротивление дополнительных полюсов.

,

где — падение напряжения на тиристорах; — напряжение управления; — коэффициент преобразования.

Рисунок 10 – Характеристики для САУ ЭП

Вывод: анализ уравнения статической характеристики показывает, что:

• характеристика линейная;

• жесткость характеристики в разомкнутой системе меньше, так как , так как в якорную цепь введены дополнительные сопротивления;

• наличие преобразователя позволяет осуществлять плавное регулирование скорости в широком диапазоне.

Для устранения основного недостатка при использовании тиристорного преобразователя (большее Δω) целесообразно проектировать замкнутые системы с привлечением обратных связей.

ОН — обратная связь по напряжению; ОТ — обратная связь по току;

С — обратная связь по скорости; ТГ — BR — тахогенератор

Рисунок 11 – Функциональная схема системы управления с парраллельной коррекцией

Система питания от тиристорного преобразователя с обратными связями (замкнутая система)

Рассмотрим схему трехконтурной системы управления с параллельной коррекцией (рис. 11).

Рассматриваемая система содержит три вида обратных связей:

1. По напряжению — оценивается величиной напряжения обратной связи по напряжению ; . — коэффициент обратной связи по напряжению.

2. ОС по току — формируется или по цепи постоянного тока на шунтовом резисторе или по цепи переменного тока на трансформаторах тока. Напряжение обратной связи по току определяется по формуле ; — коэффициент передачи обратной связи по току.

3. ОС по скорости — формируется с помощью тахогенератора , сочлененного с валом двигателя, или с использованием тахометрического моста. Сигнал ОС по скорости , где — это отношение напряжения на выходе тахогенератора к скорости его вращения.

Указанные обратные связи позволяют формировать статические характеристики, имеющие вид, показанный на рис. 12.

Рисунок 12 – Статические характеристики

Положительная обратная связь (ПОС) по току — для реализации форсированного режима (+ОТ обозначено). Отрицательная обратная связь по току (–ОТ) сбрасывает скорость.

Для отрицательной обратной связи по скорости (–ОС) предельной характеристикой является абсолютно жесткая.