4.8. Вентильный электропривод с параллельными регуляторами

В типовой схеме электропривода с подчиненным регулированием (п. 4.4) одновременная работа обратных связей по току якоря и по скорости приводит к большим статическим и динамическим ошибкам по скорости при приложении момента статической нагрузки. Чтобы система электропривода, работающая в условиях частых перегрузок, обеспечивала достижение наибольшей возможной производительности, необходимо в зоне допустимых нагрузок механическую характеристику электропривода иметь наиболее жесткую, а в зоне перегрузок – абсолютно мягкую. Для выполнения поставленного требования в системе электропривода на первом участке должна работать только обратная связь по скорости (или по напряжению), а на втором – только по току якоря. Поэтому с целью уменьшения статического и динамического падений скорости, вызванных приложением М_С, нужно исключить на механической характеристике электропривода участки с совместной работой обеих обратных связей – по току и по напряжению на якоре.

Одним из вариантов решения поставленной задачи является введение двух независимо работающих контуров регулирования тока и напряжения на якоре, регуляторы которых подключаются ко входу вентильного преобразователя через бесконтактное логическое устройство [10].

Функциональная схема электропривода

На схеме (рис. 4.32) сигнал с выхода задатчика интенсивности ЗИ AJ, пропорциональный задаваемому на якоре двигателя М напряжению, сравниваясь с сигналом на выходе датчика напряжения ДН UV, поступает на вход регулятора напряжения РН AV. Независимо от РН работает другой регулятор тока РТ AA, на входе которого сравниваются сигнал задания максимального тока –U_ЗТ и сигнал с выхода датчика тока якоря ДТ UA. Выходы регуляторов РН и РТ подключены к входам логической схемы, собранной на диодах VD1 и VD2, источнике напряжения смещения +UСМ и резисторе R₆. Выход логической схемы подключен к управляющему входу нереверсивного тиристорного преобразователя UZ.

При работе системы электропривода, когда I_Я < I_М, регулятор тока РТ насыщен до максимального положительного уровня избыточным сигналом –U_ЗТ. Уровень напряжения на выходе РН, задаваемый величиной U_ЗИ, меньше, чем на выходе РТ. Логическая схема, изображенная на рис. 4.32, всегда пропускает меньшее из входных напряжений, т.е. в рассматриваемом режиме диод VD2 закрыт, а VD1 – открыт, и на вход преобразователя подано напряжение только с выхода РН. Схема работает в режиме поддержания заданного напряжения на выходе преобразователя UZ.

При увеличении тока якоря I_Я до I_М выходное напряжение регулятора тока РТ начнет резко снижаться. Когда напряжение на выходе РТ станет ниже выходного напряжения РН, диод VD2 откроется, а VD1 – откроется. Схема работает в режиме поддержания (ограничения) заданного тока якоря. Если нагрузка на электропривод уменьшится, вновь работает контур регулирования напряжения.

Чтобы увеличить быстродействие каналов переключения тока и напряжения, конденсаторы в цепях обратных связей операционных усилителей, реализующих регуляторы РН и РТ, включены не на выходы регуляторов, а на общий выход логической схемы.