7.1.2. Система регулювання із зворотним зв’язком за ерс двигуна

Функціональна схема системи, зворотний зв’язок в якій реалізується за допомогою тахометричного моста, наведена на рис.22.

На рис.22 позначені ЗШ – задавач швидкості; П – сумуючий підсилювач; ВК з СК – керований випрямляч з системою фазо-імпульсного керування; Д – якір двигуна; ОЗ – обмотка збудження і - подільник напруги.

Рис.22.

В якості підсилювача використовують операційний підсилювач, який дозволяє сумувати сигнали на вході.

Далі в пояснювальній записці наводяться схеми ВК (рис.17) і схема фазо-імпульсного керування (рис.18), описується їх робота і робота системи автоматичного регулювання та наводяться розрахунки еквівалентного опору керованого випрямляча . Потім записують рівняння /83/, за яким будують електромеханічну характеристику двигуна (рис.16, пряма 1).

Для розрахунку електромеханічної характеристики двигуна в системі керування зі зворотним зв’язком за ЕРС записують систему рівнянь виду /90/, розв’язують її відносно кутової швидкості і отримують рівняння

, /100/

де коефіцієнт підсилення підсилювача; коефіцієнт підсилення ВК; коефіцієнт зворотного зв’язку за ЕРС.

Методика розрахунків параметрів системи зі зворотним зв’язком за ЕРС така сама як і системи зі зворотним зв’язком за швидкістю.

Спочатку за формулою /93/ визначають . Перепад швидкості в розімкненій системі . Тоді з рівняння

визначають необхідний коефіцієнт підсилення системи:

, /101/

де коефіцієнт підсилення розімкненої системи.

Підставивши в /100/ , , одержують Звідки коефіцієнт зворотного зв’язку за ЕРС

/102/

Коефіцієнт передачі керованого випрямляча визначають з графіка описаним вище методом. Коефіцієнт передачі підсилювача

/103/

Реалізувати зворотний зв’язок за ЕРС можна за допомогою тахометричного моста, який утворюють резистори опори та опори обмоток додаткових полюсів і якоря (рис.22). Опори плеч моста підбирають так, щоби при нерухомому двигуні міст був зрівноважений, тобто виконувалась умова

. /104/

Оскільки опори і відомі, то необхідно визначити опори і , які забезпечать величину , де коефіцієнт передачі тахометричного моста.

Щоби визначити опори і , які б задовільняли умову /104/, задаються струмом, наприклад , який буде протікати в їх колі при . Тоді і . Звідки

. /105/

Опір .

Далі визначають коефіцієнт передачі тахометричного моста .

При обертанні двигуна

. /106/

Напруга на двигуні

. /107/

Підставивши з /107/ в рівняння /106/, одержують

/108/

За умови /104/

/109/

Зазвичай, при . Тому при реалізації сумуючого підсилювача на базі операційного підсилювача, напругу необхідно подати на вхід підсилювача через резистор, опір якого буде більшим за опір резистора, через який буде передаватись задаюча напруга , у разів. Це призведе до зменшення коефіцієнта передачі підсилювача по каналу зворотного зв’язку за ЕРС у разів.

Вирахувавши за формулою потужності резисторів, підбирають їх за каталогом.

Побудова граничних електромеханічних характеристик.

Підставивши в /100/ , одержують рівняння верхньої електромеханічної характеристики. Рівняння нижньої граничної характеристики одержують, підставивши в /100/ . За цими рівняннями будують граничні електромеханічні характеристики (прямі 2 і 3 на рис.16).