Материал: fomin-n-v-sistemy-upravlenija-elekt-437151079-unlocked

В уравнении (3.2) можно выделить скорость идеального холостого хода в замкнутой системе регулирования:

Из уравнений (3.3) и (3.4) видно, что напряжение задания на входе регулятора задает величину скорости идеального холостого хода (единственную точку характеристики), скорость, с которой будет вращаться электропривод, будет определяться величиной момента нагрузки на валу электродвигателя (т.е. величиной статического тока).

Контрольные вопросы:

1.Как строится СУЭП с параллельными обратными связями?

2.Проведите классификацию обратных связей.

3.Какие достоинства и недостатки присущи данным СУЭП?

4.Каких элементы необходимы для реализации обратной связи по напряжению?

5.С какой целью в цепи обратной связи установлен датчик напряжения?

6.Поясните физический смысл повышения жесткости механической характеристики с отрицательной обратной связью по напряжению (используйте для ответа электромеханические характеристики).

7.Нарисуйте структурную схему данной СУЭП. Как выделяется сигнал по напряжению в структурной схеме?

8.Что такое коэффициент обратной связи по напряжению?

9.Как правильно рассчитать величину коэффициента обратной связи по напряжению?

81

10. Выведите уравнение электромеханической характеристики в СУЭП с отрицательной обратной связью по напряжению.

3.2.1. Вырожденная структурная схема СУЭП с отрицательной обратной связью по напряжению

Вырожденная структурная схема СУЭП (рис. 3.5) с отрицательной обратной связью по напряжению получается из исходной структурной схемы (рис. 3.4) при p=0 и применятся для анализа статических режимов работы СУЭП.

Из структурной схемы (рис. 3.5) видно, что управляющим (задающим) воздействием является напряжение задания Uз на входе регулятора. Возмущающим воздействием является статический ток Iс, прикладываемый в двух точках системы регулирования к сумматорам Σ2 и Σ3.

Рис.3.5. Вырожденная структурная схема СУЭП с отрицательной обратной связью по напряжению

Если возмущающее воздействие приравнять нулю, то получим структурную схему (рис. 3.6,а), в которой входной величиной является напряжение задания Uз, а выходной – скорость идеального холостого хода ω0зам. Свернув звенья, охваченные отрицательной обратной связью (рис. 3.6,б) и выполнив окончательные преобразования, получим структурную схему, представленную на рис. 3.6,в, из которой можно получить передаточный коэффициент системы регулирования по

управляющему воздействию:

где Kразн - коэффициент разомкнутой системы с обратной связью по напряжению.

Из (3.5) можно определить скорость идеального холостого хода в замкнутой системе регулирования:

в)

Рис. 3.6. Преобразования структурной схемы по управляющему воздействию

Если теперь приравнять нулю управляющее воздействие (Uз=0), то получим структурную схему относительно возмущающего воздействия по второму сумматору (рис. 3.7,а) и третьему сумматору (рис. 3.7,г). Поэтому коэффициент передачи по возмущающему воздействию складывается из двух составляющих в соответствии с рис. 3.7, в и 3.7, д:

Если скорость идеального холостого хода умножить на c = kФн, то получим выражение для определения напряжения холостого хода ТП, а

уравнение для определения падения напряжения в ТП в замкнутой системе регулирования.

Поэтому, уравнение внешней характеристики ТП в замкнутой системе регулирования, в соответствии с выше сказанным, примет вид:

где U0зам – напряжение холостого хода ТП при нулевом токе, Uпзам – падение напряжения в ТП в замкнутой системе регулирования.

Проанализируем влияние отрицательной обратной связи по напряжению на вид внешних и электромеханических характеристик электропривода.

Примем kон=0, т.е. разомкнем обратную связь. При этом для разомкнутой системы из (3.8) и (3.9) получается:

Эти характеристики показаны на рис. 3.8, как характеристики 1 разомкнутой системы. Если подключить к входу регулятора (рис.3.1) отрицательную обратную связь по напряжению, т.е. kон≠0, то изменится значение скорости идеального холостого хода (характеристика 4а на рис. 3.3) и напряжения холостого хода ТП. Увеличением Uз на входе

регулятора можно установить ω0зам = ω0раз и U0зам = U0раз , для того,

чтобы все характеристики выходили из одной точки идеального холостого хода для удобства сравнения характеристик.

В соответствии с (3.8) и (3.9) подключение отрицательной обратной связи по напряжению ведет к уменьшению статической просадки скорости, т.е. увеличению жесткости электромеханической

85