7 Реалізація вузлів системи управління

НА ОСНОВІ ЧАРУНОК УБСР-АИ

7.1 Реалізація давача та регулятора струму збудження

Для отримання сигналу, пропорційного струму збудження використовуємо шунт 75ШС-0,2 [5]:

• номінальний струм А

• номінальний спад напруги мВ

В якості давача струму збудження використовуємо чарунку ДТ-3АИ. Її схему наведено на рис. 7.1.

Так як коефіцієнт дорівнює добутку коефіцієнтів передачі шунта та давача струму збудження , розрахуємо величину :

(7.1)

Регулятор струму збудження реалізуємо на основі чарунки РТ-1AИ, схема якої наведена на рис. 7.2.

Роль суммтора виконує ОП А2, який формує різницю сигналу завдання та сигналу ЗЗ за струмом збудження. Коефіціент передачі ОП А2 приймаємо рівним 1, для цього закорочуємо R₂₅ і встановлюємо R₁₄=R₂₂=51 кОм. Відповідно R₁=R₁₆=R₂=R₁₃=R₃=R₁₈=51 кОм.

Передавальна функція регулятору струму збудження:

(7.2)

Безпосередньо РСЗ реалізуємо на ОП А4. Для отримання сталої часу регулятора Т_ОЗ=0,178 с, встановимо наступні номінали: С₁₆=1 мкФ, R₃₉=150 кОм, движком R₄₀=28 кОм.

(7.3)

Для отримання сталої часу регулятора Т₁=0,00213 с, підстроїмо резистор R₄₁=230 Ом (R_41повне=6,8 кОм), встановимо R₃₅=62 кОм.

(7.4)

7.2 Реалізація давача та регулятора струму якоря

Для отримання сигналу, пропорційного струму якоря використовуємо шунт 75ШСТ [5]:

• номінальний струм А

• номінальний спад напруги мВ

В якості давача струму якорявикористовуємо чарунку ДТ-3АИ. Її схему наведено на рис. 7.1.

Розрахуємо величину :

(7.5)

Регулятор струму якоря реалізуємо на основі чарунки РС-1AИ, схема якої наведена на рис. 7.5.

Роль суммтора виконує ОП А2, який формує різницю сигналу завдання та сигналу ЗЗ за струмом якоря. Коефіціент передачі ОП А2 приймаємо рівним 1, для цього закорочуємо R₂₅ і встановлюємо R₁₄=R₂₂=51 кОм. Відповідно R₁=R₁₆=R₂=R₁₃=R₃=R₁₈=51 кОм.

Передавальна функція регулятору струму якоря:

(7.6)

де -коефіціент передачі чарунки, яка реалізує операцію ділення

(для чарунки МД-3АИ) .

Безпосередньо РСЯ реалізуємо на ОП А4. Для отримання сталої часу регулятора Т_Я=46,2610^-3 с, встановимо наступні номінали: С₁₆=1 мкФ, R₃₉=33 кОм, движком R₄₀=13,26 кОм.

(7.7)

Для отримання сталої часу регулятора Т₁=5,1210^-3 с, підстроїмо резистор R₄₁=560 Ом (R_41повне=6,8 кОм), встановимо R₃₅=6,2 кОм.

(7.8)

Обмежемо вихідну напругу регулятора на рівні 8,3 В.

Для реалізації ділення виходного сигналу РСЯ на сигнал пропорційний швидкості, використовуємо чарунку МД-3АИ (рис. 7.3).

Коефіціент передачі чарунки дорівнює 0,1. Сигнал, пропорційний частоті обертання, подаємо на вхід Z, а сигнал з виходу РСЯ – на вхід Х. Необхідний рівень входного сигналу з РСЯ підрегульовуємо за допомогою R₂.

7.3 Реалізація давача та регулятора швидкості

На виході дільника сигналу тахогенератора встановлюємо давач напруги. Вибираємо чарунку ДН-2АИ (рис. 7.6).

Розрахуємо коефіціент передачі давача напруги:

(7.9)

Для реалізації регулятора швидкості обираємо чарунку РС-1АИ (рис. 7.5).

Передавальна функція регулятору швидкості:

(7.10)

Роль суммтора виконує ОП А1, який формує та посилює різницю сигналу завдання та сигналу ЗЗ за швидкістю.

Чарунка працює в режимі ПІ-регулятора швидкості. В цьому режимі передавальна функція ОП А5:

(7.11)

Приймаємо, що . Для реалізації такої постійної часу, встановлюємо наступні параметри:R₄₁=10 кОм, підстроюємоR₄₂=13,3 кОм, С₁₅не підключаємо, С₁₆=10 мкФ. Тоді отримаємо:

(7.12)

Отож, так як , необхідно вибрати коефіціент передачі ОП А1 рівним, відповідно, відношенню до . Тобто:

(7.13)

Для отримання такої передавальної функції ОП А1, встановимо наступні номінали елементів: R₁-R₅=R₉-R₁₃=5,1 кОм, R₁₈=10 кОм, R₂₅=2,2 кОм, R_24повне=6,8 кОм, закорочуємо R₃₀, R₃₁. Настроюємо движком R₂₄=2,6 кОм.

(7.14)

Отримуємо передатню функцію чарунки:

(7.15)

Операційні підсилювачі А3, А4 утворюють схему жосткого обмеження виходної напруги регулятора. Обмежемо вихідну напругу на рівні 8,3 В.

В якості блока перемноження використовуємо чарунку МД-3АИ (рис. 7.3). Коефіціент передачі чарунки дорівнює 0,1. Сигнал, пропорційний частоті обертання, подаємо на вхід Y, а сигнал з виходу РШ – на вхід Х.