Двухконтурная система электропривода с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току

Как видно из предыдущих расчетов, жесткость механических характеристик электропривода с вентильным преобразователем относительно мал. В связи с этим с целью расширения диапазона регулирования скорости в системах вентильного электропривода постоянного тока могут использоваться обратные связи, а именно положительная по току якоря, либо отрицательные по скорости и по напряжению. С целью огра­ничения тока в вентильном преобразователе и якоре дви­гателя может использоваться задержанная отрицательная обратная связь по току (токовая отсечка). В этом случае электропривод имеет экскаваторную характеристику.

Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой (задержанной обратной связью) по току представлена на рисунке 2.

Двухконтурная система электропривода с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току - student2.ru

Вд-стабилитрон. Уменьш скорость и сигнал обр связи.

Рисунок 2 – Система АЭП

В зависимости от величины тока якоря, возможны два режима работы привода:

а) I < Iотс, ½Uдт½< Uст VD.

В рабочем диапазоне тока работает только одна отрицательная обратная связь по скорости (сигнал ОС по току не поступает на усилитель). Тогда напряжение управления (при Rзс = Rдс) равно

Uy = (Uзс – Uдс)×крс(28)

ЭДС преобразователя уравновешивается ЭДС двигателя и падением напряжения на эквивалентном сопротивлении

Еп= Uу×кп = Е + I×RЭ(29)

где Е = k×Фн×ω - ЭДС якоря ДПТ;

КП – коэффициент усиления преобразователя.

Напряжение датчика скорости пропорционально частоте вращения якоря двигателя:

Uдс= кдс× ω(30)

Совместное решение уравнений (28), (29) и (30) дает выражение (31) для первого участка электромеханической характеристики привода с отрицательной обратной связью по скорости:

(Uзс – кдс× ω)×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ;

Uзс×крс×кп + кдс× ω ×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ;

Двухконтурная система электропривода с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току - student2.ru (31)

где Кд = 1/kФН – коэффициент передачи двигателя.

б) I > Iотс, ½Uдт½> Uст VD.

В этом диапазоне тока одновременно на входе регулятора скорости действуют два сигнала ОС:

- сигнал по скорости, который стремится сделать скоростную характеристику более жесткой;

- сигнал по току, который стремится сделать скоростную характеристику более мягкой.

Для получения требуемой характеристики должна преобладать ОС по току. Сигнал управления становится равен

Uy = (Uзс – Uдс – Uдт + Uст)×крс (32)

где UДТ= b×I×RЭ сигнал датчика тока;

UСТ – напряжение пробоя стабилитрона.

Решая совместно уравнения (29), (30) и (32), получим выражение (33) для второго участка электромеханической характеристики привода при наличии обратных связей по скорости и по току:

[Uзс –ω×кдс – b×I×(Ra + Rп) + Uст]×крс×кп = се×Фн×ω + I×(Ra + Rп);

Двухконтурная система электропривода с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току - student2.ru . (33)

Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной ОС по скорости и отсечкой по току представлены на рисунке 3.

ωотс
ω
ω0
Iст
Iотс
IН
I
I
II

Рисунок 3 - Статические характеристики двухконтурной системы АЭП

Для того, чтобы сформировать такую характеристику, необходимо рассчитать параметры преобразователя, датчиков скорости и тока, регуляторов.

Наши рекомендации