2.1.3Статика узла с отрицательной обратной связью по напряжению
Цель анализа: оценить действие обратной связи по напряжению на жесткость электромеханических характеристик (см. рис. 12).
Графическая оценка на основе анализа физических явлений, протекающих в замкнутой системе с ОС по напряжению (рис. 13).
Рисунок 13 – Реализация обратной связи по напряжению
Составление уравнения электромеханической характеристики для узла с ОС по напряжению (рис. 14).
Рисунок 14 – Действие обратной связи по напряжению
Методика анализа:
1 Цепочка преобразований (уравнение замыкания):
.
По содержанию первый метод объясняется цепочкой преобразований и графическим построением (рис. 15).
Рисунок 15 – Формирование электромеханической характеристики
2 Аналитический метод.
Заключается в составлении алгебраической системы уравнений, описывающей поведение элементов, входящих в систему.
Уравнение замыкания:
.
,
,
;
.
.
.
При совместном решении приведенных уравнений получается уравнение статической характеристики узла с обратной связью по напряжению.
,
где 
;
,
где
;
— коэффициент передачи системы;
— коэффициент передачи разомкнутой
системы.
.
Полученные выражения позволяют сделать следующие выводы:
Коэффициент передачи замкнутой системы ослабляется
в
раз.В замкнутой системе для получения необходимой жесткости характеристики входное напряжение нужно увеличить в раз.
Статическая характеристика для узла с обратной связью – линейная.
Предельной характеристикой является естественная характеристика.
Для
этого рассмотрим предел
:
— естественная характеристика.
При
резко увеличивается,
.
При значительном увеличении первый предел стремится к нулю.
2.1.4Статика узла с обратной связью по скорости
Цель и методика исследования аналогичны предыдущей.
Методика анализа:
Графический метод оценки характеристики.
.
При
действии –ОС при возрастании нагрузки
от
до
наблюдаются просадки скорости. Для
будет
,
—
,
—
(рис. 16). Это явление приводит (на основе
уравнения замыкания) к созданию
повышенного напряжения на выходе ТП.
Электропривод переходит на более
высокие характеристики. При этом
образуются рабочие точки
,
,
,
лежащие на абсолютно жесткой
характеристике. Таким образом, формируется
рабочая характеристика для узла с –ОС,
которая соответствует абсолютно жесткой
характеристике.
Рисунок 16 – Формирование электромеханической характеристики
Аналитический метод.
Базируется на составлении алгебраических уравнений элементов, входящих в систему.
— уравнение замыкания.
— ТП.
.
.
В
приведенных выше четырех уравнениях
принимаем
,
,
избавляемся от
и переходим к
:
.
Анализ уравнения:
Коэффициент передачи в замкнутой системе уменьшается в
раз;
.В замкнутой системе необходимо повышать напряжение задания в раз.
Характеристика линейная.
Предельной характеристикой для –ОС является абсолютно жесткая характеристика, что следует из анализа просадки скорости (
).
Сравнительная оценка узлов с –ОН и –ОС позволяет сделать следующие выводы:
–ОН охватывает только часть элементов системы, предельной характеристикой является естественная характеристика; эффективность действия невысокая.
–ОС охватывает все элементы системы; предельной характеристикой является абсолютно жесткая характеристика; эффективность действия выше.
При замыкании системы коэффициент передачи системы уменьшается.
При замыкании системы надо подавать на систему повышенное напряжение задания.