Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

l. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Изучение статических и динамических характеристик системы автоматической стабилизации скорости вращения электродвигателя. Выявление влияния типовых обратных связей на характер переходных процессов.

2. Общие положения.

В установившемся режиме основным показателем работы системы стабилизации скорости вращения электропривода служит относительный перепад скорости при известном изменении момента статического сопротивления, т.е. жесткость или статизм стати­ческой характеристики системы.

Требования к величине статизма возрастают с увеличением диапазона регулирования D=ω макс / ω-мин. Статизм замкнутой системы будет максимальным при минимальной скорости вращения:

S макс = ( Δω_С/ω_О макс)·D.

В переходных режимах качество системы стабилизации опре­деляется быстродействием, перерегулированием и числом колеба­ний при ограничениях по току, моменту или ускорению по задаю­щему воздействию (напряжению питания якорной цепи при одно-зонном регулировании скорости) и по возмущающему воздействию (набросе и сбросе нагрузки).

ω Δωдин Δωс tдин to t

М Ммакс М Мс ΔМ ΔМс to tмакс t

Рис. 1.

На рис.1 показан примерный вид кривых изменения скорости и момента двигателя при ударном приложении нагрузки. Наибольшее отклонение скорости от ее начального значения называют динами­ческим падением скорости (Δω дин), а отклонение скорости, со­ответствующее новому установившемуся режиму - статическим паде­нием скорости (Δω с ).

Отношение Δω дин / Δω с характери­зует перерегулирование по скорости, отношение ΔМ макс / ΔМ с - перерегулирование по моменту, время t макс или t дин - быст­родей-ствие системы управления электропривода.

В системах стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока параллельного действия, применяют жесткие об­ратные связи по напряжению преобразователя, току якорной цепи, скорости, гибкие обратные связи по скорости и другим переменным.

Для анализа в лабораторной работе принята система с отрицательной обратной связью по скорости и положительной (или отрицательной) связью по току нагрузки (рис.2).

Структурную схему этой системы получают с различной степенью детализации в зависимости от задачи исследований. Ниже рассмотрены основные варианты постановки задач.

~

U_з U_п I_я

U_y ОВ

М

± U_ост ВА

- U_осс BR

Рис. 2.

I_яс

+U_ост

U_з U_у Е_{п _} U_{п _} ω

^{+ +}

- U_occ

Рис. 3