7.2.2. Система регулювання зі зворотним зв’язком за ерс і обмеженням струму якоря

Для обмеження струму якоря функціональну схему, наведену на рис.21, доповнюють давачем швидкості ДС (давач Хола), струмовою відсічкою (стабілітрон VД2) і обмеженням напруги на виході підсилювача П1 (стабілітрон VД1). (Рис.26).

Рис.26.

При дії відсічки за струмом і обмеженні напруги електромеханічна характеристика двигуна, як і в системі зі зворотним зв’язком за швидкістю, буде мати три ділянки (рис.25). На ділянці 1 описується рівнянням /100/. Підставивши в нього , обчислюють швидкість , при якій вступає в дію відсічка за струмом. Зазвичай, приймають .

Щоб отримати рівняння характеристики на другій ділянці, необхідно два перші рівняння в /90/ замінити згідно рис.25 такими:

/122/

де опорна напруга; коефіцієнт зворотного зв’язку за струмом; , коефіцієнт підсилення першого і другого підсилювачів.

В проекті необхідно розв’язавши систему рівнянь /90/ з врахуванням /122/, щоб тримати рівняння електромеханічної характеристики на другій ділянці:

. /123/

В /123/ два невідомі: і . Тому для обчислення , приймаємо, наприклад, . Тоді . Це дозволить зменшити , бо в /123/ маємо добуток . За цією умови, підставивши в /123/ і , формула для розрахунку коефіцієнта зворотного зв’язку за струмом буде такою:

. /124/

Для зменшення приймають .

За відомими , і будують другу ділянку характеристики .

Зазвичай, . Тому при швидкості обмежують напругу на виході першого підсилювача за допомогою стабілітрона VД1. Швидкість знаходять з /123/, підставивши , наприклад, .

Напруга обмеження на виході підсилювача ПІ

. /125/

При зворотний зв’язок за ЕРС не буде діяти, система стане розімкненою, бо . Рівняння електромеханічної характеристики на третій ділянці

. /126/

Підставивши в /126/ , одержимо вираз для обчислення величини стопорного струму.

Якщо , то розрахунки відповідають вимогам щодо обмеження струму. Коли , то необхідно зменшити за рахунок збільшення і знову вирахувати .

7.2.3. Система регулювання зі зворотним зв’язком за напругою і з обмеженням струму якоря

Для обмеження струму якоря в системі регулювання за напругою і струмом необхідно додатково ввести затриманий від’ємний зв’язок за струмом (стабілітрон VД2) і обмежити напругу на виході першого підсилювача (стабілітрон VД1), щоб додатний зв’язок за струмом при не впливав на систему обмеження струму (рис.27).

При дії відсічки за струмом і обмеженні напруги електромеханічна характеристика буде мати три ділянки (рис.25). На ділянці 1 характеристика описується рівнянням /112/. Підставивши в /112/ , обчислюють швидкість , при якій вступить в дію відсічка за струмом. Зазвичай, приймають .

Рис.27.

Щоб одержати рівняння характеристики на другій ділянці, необхідно два перші рівняння в /90/ замінити такими:

/127/

де опорна напруга; коефіцієнт від’ємного зворотного зв’язку за струмом; коефіцієнти підсилення підсилювачів.

В проекті необхідно розв’язати систему рівняння /90/ з врахуванням /127/ і отримати рівняння електромеханічної характеристики на другій ділянці:

. /128/

В /128/ два невідомі: . Тому для визначення приймемо . Тоді і . Це дозволить зменшити величину , бо в /128/ входить добуток . За цієї умови, підставивши в /128/ і , отримують вираз для обчислення коефіцієнта зворотного зв’язку за струмом:

/129/

Для зменшення приймають .

За відомими , і будують другу ділянку характеристики .

Зазвичай, . Тому при швидкості обмежують напругу на виході першого підсилювача. Швидкість знаходять за /128/, підставивши .

Напруга обмеження на виході підсилювача ПІ

. /130/

За величиною підбирають стабілітрон VД1.

При зворотний зв’язок за напругою не буде діяти, система стане розімкненою і електромеханічна характеристика буде описуватись таким рівнянням:

. /131/

Підставивши в /131/ , одержують вираз для обчислення величини стопорного струму .

При розрахунки виконані вірно.Коли , то можна зменшити за рахунок збільшення і знову визначити .