48. Регулирование координат ад с помощью резисторов

Данный способ регулирования координат, называемый часто ре­остатным, осуществлятся введением добавочных активных резис­торов в статорные или роторные цепи АД (см. рис. 5.1). Он привле­кателен простотой своей реализации, но имеет в то же время невы­сокие показатели качества регулирования и экономичности.

В ключение добавочных резисторов в цепь статора применяет­ся главным образом для регулирования (ограничения) в переход­ных процессах тока и момента АД с короткозамкнутым ротором. все искусственные электромехани­ческие характеристики располагаются в первом квадранте ниже и левее естественной. С учетом того, что скорость идеального холос­того хода ю₀ при включении R_]a не изменяется, получаемые искус­ственные электромеханические характеристики можно представить семейством кривых 2... 4, которые расположены ниже естественной характеристики 1, построенной при Л_1д = 0, причем большему зна­чению R_la соответствует больший наклон искусственных характе­ристик (рис. 5.6, а). Практическая ценность этих характеристик со­стоит в обеспечении возможности ограничения токов АД при пуске.

Д

ля получения искусственных механических характеристик про­анализируем влияние R_u на координаты их характерных точек.

Скорость холостого хода со₀= Infjp не изменяется при R_la = var, т.е. все искусственные характеристики проходят через эту точку на оси скорости (скольжения).

Включение добавочных резисторов R_2д в цепь ротора применяется как с целью регулирования тока и момента АД с фазным ротором, так и для регулирования его скорости.

Искусственные электромеханические характеристики при - var имеют вид, показанный на рис. 5.6, а, и могут использоваться для регулирования (ограничения) пускового тока.

49. Датчики скорости и положения, применяющиеся в замкнуты схемах управления.

Для получения информации о скорости и положении вала дви­гателя в замкнутых ЭП применяются аналоговые и дискретные дат­чики скорости и положения.

Датчики скорости (тахогенераторы) предназначены для измерени скорости вращения вала двигателя или исполнительного органа ра­бочей машины. Они представляют собой специализированные элек­трические машины небольшой мощности, выходное напряжение кс -торых пропорционально скорости вращения их якоря (ротора), т. е £/_вых - уы, где у - коэффициент пропорциональности. Основное тре-бование к тахогенераторам заключается в максимальном приближе­нии зависимости U (м) к линейной, чт:

вых ⁴ ' ⁷

определяет точность их работы.

По принципу своего действия и уст­ройству тахогенераторы бывают пост янного и переменного тока.

Т ахогенераторы постоянного ток. представляют собой небольшие генератс -ры постоянного тока с возбуждением с~ независимого источника (рис. 11.16, а) иг. от постоянного магнита (см. рис. 10.7. Б) Тахогенераторы переменного тока в основном применяются асин­хронного типа и по своему устройству мало отличаются от одно­фазных асинхронных двигателей. Они имеют две обмотки (см. рис. 11.16,5), одна из которых ОВ подключается к питающей сети и служит для возбуждения тахогенератора, а другая ОИ явля­ется измерительной. Напряжение на зажимах этой обмотки U про­порционально скорости вращения тахогенератора ш.

Синхронные тахогенераторы представляют собой однофазный синхронный генератор малой мощности с ротором в виде много­полюсного постоянного магнита. При вращении ротора создавае­мое им магнитное поле пересекает витки обмотки статора и наво­дит в ней ЭДС, пропорциональную скорости вращения, поэтому выходное напряжение на зажимах обмотки статора оказывается про­порциональным скорости ротора.

Особенностью синхронных тахогенераторов является зависи­мость частоты их выходного напряжения от скорости ротора.

И мпульсный индукционный датчик скорости включает в себя зуб­чатый диск 1 (рис. 11.17), соединенный с валом двигателя или рабо­чей машины. Напротив зубцов этого диска располагается индук­тор 2, представляющий собой постоянный магнит с расположен­ной на нем измерительной обмоткой 3, подключенной к источнику питания U_n. Напряжение, снимаемое с обмотки, подается через конденсатор С на вход усилителя У, выполняющего одновременно роль формирователя импульсов. При вращении диска изменяется зазор между его зубцами и полюсами индуктора 2. Вследствие это­го резко изменяются магнитное сопротивление воздушного зазора и магнитный поток, проходящий через зубцы диска 7 и индуктор. Изменяющийся магнитный поток индуцирует в обмотке 3 ЭДС, ча­стота которой / = G)jV/(27i), где N - чи­сло зубцов диска; со - скорость диска (вала двигателя).

Созданное этой ЭДС напряжение переменного тока U_m через конденса­тор С подается на вход усилителя, ко­торый, усиливая этот сигнал, формиру­ет из него последовательность выход­ных прямоугольных импульсов, часто­та которых пропорциональна измеря­емой скорости. Далее эти импульсы при помощи цифрового блока «частота - код», имеющегося, на­пример, в УБСР-ДИ, преобразуются в двоичное число посредством их подсчета за определенный интервал времени с запоминанием по­лученного числа на время последующего интервала. При необхо­димости этот переменный по частоте сигнал можно преобразовать и в напряжение постоянного тока (например, с помощью интегри­рующего операционного усилителя) для использования в аналого­вых схемах управления ЭП.

Датчики положения применяются в замкнутых схемах управле­ния ЭП и выполняются аналоговыми или цифровыми.

Вращающиеся (поворотные) трансформаторы, являющиеся ана­логовыми датчиками положения (угла поворота) вала двигателя или рабочей машины, представляют собой индукционную электричес­кую машину малой мощности. Их работу рассмотрим на примере наиболее распространенного синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ). Этот трансформатор (рис. 11.18, а) имеет четыре обмотки, две из которых (возбуждения ОВ и компенсационная О К) расположены на статоре и две (измерительные ОИ1 и ОИ2), назы­ваемые вторичными, - на роторе. Ротор соединяется с валом двигате­ля или рабочей