Замкнутые системы управления ЭП

Замкнутые системы управления ЭП

1. Система управляемый преобразователь-двигатель с суммирующим усилителем.

Широкое применение в электроприводах постоянного тока получили статические и

астатические системы непрерывного действия стабилизации скорости двигателя постоянного тока при изменении нагрузки на его валу, обеспечивающие регулирование скорости и ее стабилизацию с высокой точностью в статических и динамических режимах.

Функциональная схема подобной системы приведена на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1

 Схема содержит двигатель постоянного тока М, преобразователь U, промежуточный усилитель А, измерительный элемент АW (сумматор) и обратные связи. В качестве преобразователей в таких системах электропривода используются генераторы постоянного тока, электромашинные, магнитные и полупроводниковые (транзисторные и тиристорные) управляемые выпрямители.

В качестве промежуточных усилителей в электроприводах используются электромашинные, магнитные, транзисторные и интегральные усилители.

В системах электропривода применяются три основные жёсткие обратные связи: по скорости, напряжению и току двигателя.

 

Поддержание скорости вращения двигателем постоянного тока с обратной связью по напряжению

Первым узлом является узел с двигателем, управляемым при помощи преобразователя U с приблизительно постоянным выходным напряжением, которое питает якорь двигателя, имеющего постоянный магнитный поток.

Рисунок 2 – Структурная схема системы «П-Д» с обратной связью по напряжению якоря

 

В зависимости от значений:  коэффициента передачи ОС по напряжению (Кн), коэффициента усиления преобразователя U по напряжению (Кп), преобразователь будет поддерживать напряжение двигателя с большей или меньшей точностью.

 Выходной переменной является скорость двигателя, которая даже при постоянном напряжении Uд изменяется с изменениями нагрузок на валу за счет падения напряжения на сопротивлении якоря двигателя Rд.

Уравнение скоростной характеристики двигателя: Первое слагаемое в выражении - скорость идеального холостого хода ω0, зависит от коэффициента усиления замкнутой системы:

Для получения одной и той же скорости идеального холостого хода в замкнутой системе необходимо большее значение задающего напряжения.

 

Типовой узел по току в СУЭП

Необходимость узла с положительной обратной связью по току возникла в связи с компенсацией возмущений в виде тока нагрузки, которое является основной причиной возникновения в узле с обратной связью по напряжению.

 Функциональная схема такого узла приведена на рисунке 3.

Рисунок 3- Функциональная схема «П-Д» с ОС по току

Суммарный сигнал на входе усилителя А:

где: Uз - напряжение задания;

Кт - коэффициент обратной связи по току;

Rш - сопротивление датчика тока (шунта).

Если растет нагрузка на валу двигателя, тогда в статических условиях растет и его ток, а следовательно, и сигнал на входе преобразователя, который заставит преобразователь увеличить напряжение на двигателе и тем самым более или менее точно скомпенсировать ошибку в скорости Δω, возникающую из-за падения напряжения на сопротивлении R, являющимся суммарным сопротивлением якоря и выходной цепи преобразователя. Иногда в качестве сопротивления шунта Rш используются сопротивления дополнительных полюсов, стабилизирующей и компенсационной обмоток двигателя.

 

Замкнутые системы управления ЭП

1. Система управляемый преобразователь-двигатель с суммирующим усилителем.

Широкое применение в электроприводах постоянного тока получили статические и

астатические системы непрерывного действия стабилизации скорости двигателя постоянного тока при изменении нагрузки на его валу, обеспечивающие регулирование скорости и ее стабилизацию с высокой точностью в статических и динамических режимах.

Функциональная схема подобной системы приведена на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1

 Схема содержит двигатель постоянного тока М, преобразователь U, промежуточный усилитель А, измерительный элемент АW (сумматор) и обратные связи. В качестве преобразователей в таких системах электропривода используются генераторы постоянного тока, электромашинные, магнитные и полупроводниковые (транзисторные и тиристорные) управляемые выпрямители.

В качестве промежуточных усилителей в электроприводах используются электромашинные, магнитные, транзисторные и интегральные усилители.

В системах электропривода применяются три основные жёсткие обратные связи: по скорости, напряжению и току двигателя.