входит в синхронизм с машиной-датчиком M1 После этого воздействием на контактор КЗ на обе машины вала подается трехфазное питание и они переходят в режим работы дистанционного электрического вала.

ГЛАВА ШЕСТАЯ

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ И МОМЕНТА ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

6.1. Общие положения

Ранее было показано, что в разомкнутых системах регулирования вследствие значительного пере­пада угловой скорости при изменении нагрузки на валу двигателя не удается получить большого диапазона регу­лирования угловой скорости и обеспечить высокую точность регулирования. В разомкнутой системе при задан­ном сигнале на входе (например, токе возбуждения дви­гателя постоянного тока, питаемого от сети, или токе воз­буждения генератора в системе Г—Д) выходная величина — угловая скорость определяется параметрами двигателя и нагрузкой на его валу, и ее изменение не компенсируется при различных возмущениях, которые практически всегда существуют. Параметры двигателя, а также и нагрузка, обусловленная работой механизма, могут изменяться вслед­ствие изменения сопротивления обмоток двигателя, ре­жима работы механизма и т. д. Поэтому в таких системах диапазон и точность регулирования угловой скорости не высоки. В разомкнутой системе также нельзя получить высокой точности поддержания момента, развиваемого при­водом.

Для расширения диапазона регулирования и повышения точности используются замкнутые системы регулирования. Идея замкнутых систем регулирования сводится к тому, что в системе автоматически компенсируется воздействие возмущающих факторов и угловая скорость или момент двигателя могут с большей точностью поддерживаться на требуемом уровне. Последнее поясняется рис. 6.1. Здесь тонкими линиями показаны механические характе­ристики двигателя в разомкнутой системе преобразова-

тель — двигатель, например в системе Г—Д. При задан­ной угловой скорости идеального холостого хода со„ поддержание угловой скорости на требуемом уровне при изменении нагрузки- может быть достигнуто соответст­венно моменту m₁, если увеличить ЭДС генератора от значения Е_r3 до Е_r2 так, чтобы компенсировать падение угловой скорости на значение Δ₁ и получить значение угловой скорости, равное ₁. Дальнейшее увеличение нагрузки до М₂ потребует увеличения ЭДС генератора до значения Е_r1 > Е_r2. При этом наблюдается большая

Рис. 6.1. Механические характеристики в разомкнутой системе Г — Д.

компенсация падения угловой скорости, равного Δ₂, для получения угловой скорости ₂; в случае большего мо­мента нагрузки М₃ ЭДС генератора еще увеличивается и становится равной Е_r.ном > E_rl, угловая скорость при­вода при этом ₃.

Таким образом, для получения характеристики с вы­сокой жесткостью (утолщенная линия на рис. 6.1) и расширения диапазона регулирования необходимо ав­томатически с ростом нагрузки повышать ЭДС генера­тора.

Рассмотрим системы автоматического управления двига­телями постоянного тока независимого возбуждения. Си­стема автоматического регулирования, в которой цепь воздействий замыкается, характеризуется наличием обрат-

ных связей; она имеет, по крайней мере, одну обратную связь, соединяющую выход системы с ее входом. Кроме того, могут быть, так называемые внутренние обратные связи, соединяющие выход и вход отдельных элементов системы автоматического регулирования.

Обратные связи делятся на жесткие и гибкие. Жесткие связи действуют как в переходном, так и в установившемся режимах работы, гибкие — только в переходном режиме. Различают положительные и отрицательные обратные связи. При увеличении регулируемой величины положительная связь еще больше ее увеличивает, а отрицательная, наобо­рот, уменьшает. Обратные связи могут передавать сигналы, пропорциональные значению или производной (иногда интегралу) от значения напряжения, тока (или момента), скорости, угла поворота и т. п. В этих случаях они назы­ваются (жесткими или гибкими, положительными или отрицательными) обратными связями соответственно по напряжению, току, скорости, углу.

Для осуществления автоматического регулирования не­обходимо измерить сигнал обратной связи, затем этот результат в виде напряжения сравнить (произвести алге­браическое суммирование) с заданным в виде напряжения значением регулируемой величины и направить результат, сравнения регулируемому объекту. Обычно энергии изме­рительного органа оказывается недостаточно для воздей­ствия на регулирующий орган, поэтому возникает необ­ходимость в применении усилительного устройства. Пере­численные элементы (измерительный орган, усилитель и регулирующий орган) входят в устройство регулятора, осуществляющего процесс регулирования.

Таким образом, система автоматического регулирования состоит из регулируемого объекта и регулятора, реаги­рующего на изменение регулируемой величины.

Ограничение момента, развиваемого приводом, до тре­буемого значения с определенной точностью может про­изойти, например, при снижении ЭДС преобразователя, питающего якорь двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Автоматически это выполняется при исполь­зовании соответствующей обратной связи. В данном слу­чае целесообразно применить отрицательную обратную связь по току, которая вступает в действие при достиже­нии током (или моментом при Ф = const) заданного зна­чения.