7.1.1. Система регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю двигуна

Функціональна схема системи автоматичного регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю наведена на рис.21,а. На ній позначені: ЗШ – задавач швидкості, ПО – сумуючий операційний підсилювач: ВК, СК – керований випрямляч системою керування,

Д – двигун, ТГ – тахогенератор і подільник напруги .

Рис.21,а.

Далі у пояснювальній записці необхідно навести схему ВК (рис.17), схему фазо-імпульсного керування (рис.18), описати роботу системи автоматичного регулювання швидкості при зміні задаючого сигналу і зміні навантаження, обчислити керуючого перетворювача і побудувати за рівнянням /83/ електромеханічну характеристику двигуна (рис.16, пряма 1).

Для розрахунку коефіцієнтів зворотних зв’язків записують систему рівнянь виду /90/, поводять її розв’язок і отримують рівняння електромеханічної характеристики в замкненій системі регулювання:

, /94/

де коефіцієнт підсилення розімкненої системи.

Поділивши перепад швидкості в розімкненій системі при номінальному навантаженні на перепад швидкості в замкненій системі , одержимо формулу для визначення необхідного коефіцієнта підсилення розімкненої системи:

або . /95/

Коефіцієнт зворотного зв’язку за швидкістю визначають, виходячи з стандартної задаючої напруги 10В або 20В, яка має відповідати швидкості ідеального холостого ходу . Зазвичай, приймають . Тоді, підставивши в /94/ , одержують

/96/

З /96/ визначають коефіцієнт зворотного зв’язку

/97/

Коефіцієнт передачі керованого випрямляча визначають з уніфікованої характеристики (рис.19), прийнявши рівною номінальній напрузі двигуна і .

Коефіцієнт передачі керованого випрямляча вираховують із умови роботи привода на мінімальній швидкості. За цієї умови ; і згідно графіка відповідає . Тоді

, /97, а/

де напруга керування, яка відповідає згідно рис.19.

Для забезпечення заданого статизму необхідно вибирати сумуючий підсилювач з коефіцієнтом підсилення

. /98/

Для реалізації зворотного зв’язку за швидкістю підбирають за каталогом [Л.2, т.2, с.430, табл. 26.15] тахогенератор з постійними магнітами за умов і . Технічні дані тахогенератора виписуються з довідника.

Зазвичай, напруга тахогенератора більша напруги давача . Тому напругу одержують за допомогою подільника напруги тахогенератора. Опір подільника

/99/

де струм якоря тахогенератора. Опір подільника приймають дещо більшим розрахункового, наприклад . Тоді опір резистора Опір резистора .

Щоби струм у колі зворотного зв’язку не зумовлював нелінійність, більшу 1%, опір кола зворотного зв’язку повинен бути більшим за опір в 25 разів. При такому опорі в колі зворотного зв’язку буде протікати струм . За цієї умови струм в резисторі подільника .

Для вибору резисторів за каталогом необхідно визначити їх потужності за формулою .

Побудова граничних електромеханічних характеристик.

Підставивши в /94/ , одержують рівняння електромеханічної характеристики в замкненій системі регулювання.

Рівняння нижньої граничної характеристики отримують, підставивши в /94/ . На рис. 16 показані граничні характеристики (прямі 2 і 3).