1.9.2. Условные обозначения в структурных схемах комплектных электроприводов.

Системы управления строятся из аналоговых элементов, описанных в 8. Эти элементы объединяются в функциональные узлы, решающие определенные задачи, многие из которых повторяются в различных по своему назначению системах управления. Рассмотрим структурные схемы основных из них.

При описании структурных схем используются различные условные обозначения. Например, каждый узел может изображаться блоком (прямоугольником) с указанием передаточной функции этого узла. Такое обозначение удобно, если схема используется для расчета динамических характеристик системы. Широкое распространение получил также способ изображения, при котором внутри каждого блока указывается переходная характеристика узла – реакция на ступенчатый скачок задания. При такой системе условных обозначений легко понять общие принципы работы системы управления, однако схемы самих узлов остаются нераскрытыми, на них отсутствуют важные элементы, определяющие работу схемы, по этой схеме нельзя выполнить расчет элементов системы управления. Возможно также изображать структурные схемы состоящими из операционных усилителей (ОУ), являющихся основой любой современной системы управления, и элементов их прямых и обратных связей (так называемых «обвязок»). При этом по своей информативности структурные схемы приближаются к принципиальным электрическим, однако оказываются слишком громоздкими.

Далее будет использован, как правило, комбинированный способ условных обозначений, при котором основной узел изображается состоящим из образующих его ОУ с их обратными связями. При этом схема УО представляется в упрощенном виде, при котором цепи установки нуля и питания, корректирующие конденсаторы, защитные диоды, контактные соединения не показываются. Последовательно соединенные резисторы заменяются одним, второстепенные узлы изображаются в виде блоков (таблица 3.1). в некоторых случаях будут использованы другие обозначения с указанием передаточных функций узлов или их статических и переходных характеристик.

Условные обозначения параметров системы управления:

k_{Т, П} - коэффициент усиления ТП, В/В;

k_{Д, Т} - коэффициент усиления датчика тока ,В/А;

T₁ - постоянная интегрирования контура тока, с;

_{ср, т}=1/Т₁ – частота среза контура тока, с^-1;

R_я – полное сопротивление цепи якоря двигателя, Ом;

R_ДВ – сопротивление участка цепи якоря, с которого снимается обратная связь по напряжению, Ом;

I_НОМ – номинальный ток якоря двигателя, А;

E_d0 – максимальная выпрямленная ЭДС ТП, В;

y=R_Я I_НОМ /E_d0 - относительное сопротивление цепи якоря;

L_Я – полная индуктивность цепи якоря, Гн;

L_ДВ – индуктивность участка цепи, с которого снимается связь по напряжению, Гн;

T_Я = L_Я / R_Я, T_ДВ = L_ДВ / R_ДВ – электромагнитные постоянные времени якорной цепи и якоря двигателя, с;

T_M – электромеханическая постоянная времени при номинальном потоке возбуждения, с;

Ф – поток возбуждения двигателя, Вб;

Ф_НОМ – номинальное значение потока, Вб;

T_ - сумма некомпенсируемых постоянных времени в контуре;

к_{Д, Н} – коэффициент передачи датчика напряжения, k_{Д, Н} =U_{Д, Н} /U_ДВ;

(di/dt)_ДОП – максимально допустимая скорость изменения тока, о.е./с;

i₀ – изменение тока, о.е., при котором начинает работать узел ограничения di/dt;

_i – коэффициент деления напряжения потенциометром R_{i ;}

T₀=2/(m₀), где ₀ – круговая частота питающей сети, m – число фаз выпрямления;

 - угловая длительность протекания тока в режиме прерывистого тока, рад или град;

I_ГР – значение гранично-непрерывного тока, А;

E*=E/E_d0 - относительное значение ЭДС двигателя;

U_{ОП max} - амплитуда опорного напряжения СИФУ, В;

- постоянная времени цепи возбуждения на начальном участке, с;

- постоянная времени контура вихревых токов на начальном участке, с;

T_{Д e} - постоянная времени датчика ЭДС, с;

U_{Д, С} - напряжение датчика скорости, В;

U_Де – напряжение датчика ЭДС, В;

u_Ф – напряжение датчика потока, В;

_П - диапазон регулирования скорости воздействия на поток возбуждения;

R_В – сопротивление цепи возбуждения, Ом;

I_В – ток возбуждения двигателя, А;

_М - коэффициент передачи устройства умножения, В^-1;

_Д - коэффициент передачи устройства деления, В;

k_s - коэффициент пропорциональности между перемещением исполнительного органа и интегралом от _ДВ;

k_us – коэффициент регулирования датчика положения, В/рад или В/м.

Т_ДВ=L_ДВ / R_ДВ – постоянная времени участка цепи, с которого снимается обратная связь по напряжению.