4.5. Расчет и выбор управляющего органа

Управляющий орган (УО) в реверсивных ТП с совместным согласованным управлением предназначен для получения двух равных по модулю, но разных по знаку напряжений управления, подаваемых затем на нуль-органы СИФУ. Кроме того, УО производит ограничение по модулю максимальной величины этих напряжений. Как правило, управляющий орган усиление входного сигнала не производит, т.е. его коэффициент усиления по напряжению равен 1. Поэтому в дальнейшем будем считать, что напряжение управления на выходе УО Uупр, до момента ограничения, равно напряжению заданию Uзад_.

Принципиальная схема управляющего органа представлена на рис.4.8.

Р ис.4.8. Электрическая схема управляющего органа

На входе ограничителя, выполненного на операционном усилителе DА6, стоит сопротивление выхода регулятора тока якоря R₁₇ = 5,1 кОм и транзистор (элемент схемы защиты).

Принимаем R₁₈ =10 кОм. Тогда для обеспечения коэффициентов передачи сумматора равных единице должно выполняться условие:

.

R₂₁=5,1+10=15,1 кОм, принимаем R₂₁=15 кОм,

Аналогично для второго ОУ на DА7 выбираем R₂₂=R₂₅= R₂₁

R₂₂=R₂₅= R₂₁=15 кОм, R₁₉ =R₂₃=15 кОм

Для установки начального угла управления _нач =90 и компенсации ЭДС смещения операционных усилителей используются резисторы R₁₉ , R₂₀ и R_23, R₂₄. Значение сопротивления резисторов R₁₉ и R₂₃ выбирается равным R₂₁. Резисторы R₁₉ и R₂₃ являются нагрузочными для потенциометров R₂₀ и R₂₄. Чтобы уменьшить их влияние на работу делителей необходимо значение сопротивления резисторов R₂₀ и R₂₄ выбирать в 5 – 10 раз меньше значения R₁₉ и R₂₃ . R₂₀ =R₂₄=3 кОм.

Стабилитроны VD7 и VD8 рассчитываются из условий ограничения управляющего напряжения, чтобы оно не превысило опорное напряжение, и из условия получения максимального и минимального углов открывания тиристоров. Минимальный угол открывания тиристоров _min выбирается в пределах 10…18.

Принимаем , тогда:

Принимаем , тогда:

В

стабилитроны выбираем малой мощности с номинальным напряжением стабилизации

U_ст.ном Uупр.max – U_{пр =} В,

где U_пр =0.7 В - учитывает прямое падение напряжения на втором стабилитроне.

Тип стабилитрона	Uст, ном, В	Iст, мА	Uст, min, В	Uст, max, В
2С210К	10	0,5	9,5	10,5

Пересчитываем угол:

.

Таким образом, значения действительного и принятого угла управления оказались близки.

5 . Разработка задатчика интенсивности

5.1. Расчет и выбор элементов задатчика интенсивности

Предполагаемая принципиальная электрическая схема задатчика интенсивности изображена на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Электрическая схема задатчика интенсивности (предполагаемая)

Необходимые данные для расчета задатчика интенсивности берем из задания на курсовой проект: t_п = 14 с; U_{зад max} = 10 В; U_{вых max} = 10 В.

Рассчитываем интегратор на ОУ DA1.2.

Конденсатор С₁ должен быть неэлектролитическим; емкость конденсатора С₁ принимаем равной С₁ = 1,0 мкФ.

Выбираем по [8] стабилитроны с U_ст = 9,1 В. Выбираем стабилитроны серии КС191Ф.

Из формулы находим R₃:

,

где U₁ = U_{cт VD1} + U_{пр VD2} = 9,1 + 0,7 = 9,8 В.

Т ак как значение R3 получается более 1 МОм, то для его уменьшения поставим делитель напряжения. Принимаем R₃´ = 1 МОм.

Находим уровень напряжения U₁́:

Выбираем R₆ и R₇ из условий:

(R₆ + R₇) << R₃´́ и (R₆+R₇) R_{н min,}

где R_{н min} = 5 кОм – минимальное сопротивление нагрузки выбранного ОУ.

Обычно принимают (R₆ + R₇) 0,05·R₃´ = 0,05·1·10⁶ = 50 кОм.

Принимаем R₆ = 5,1 кОм и находим R₇:

Принимаем R₇ = 390 Ом.

Принимаем значение сопротивлений R1=R2=R4=12 кОм и рассчитываем сопротивление R5:

.

Окончательная схема задатчика интенсивности имеет вид (рис 5.2):

Рис.5.2. Электрическая схема задатчика интенсивности