Уравнение электромеханической характеристики в режиме стабилизации скорости схоже с уравнением при действии отрицательной обратной связи по скорости, а в режиме стабилизации момента имеет вид:

<В = (t/cT + t/o, т) Мп*д-

1 Ь р уп

Регулирование скорости осуществляется изменением задающего напряжения. Электромеханические характеристики приведены на рис. 7.20, б. Система электропривода обеспечивает переходные процессы с постоянными

ктропривода приведена на рис. 7.21, а. Положительная связь по ЭДС (скорости, напряжению) настраивается для стабилизации момента двигателя в переходных или установившихся режимах. Коэффициент этой связи обычно выбирается исходя из уравнения электромеханической характеристики, которое в режиме стабилизации момента имеет вяд:

£/ступд

1-с, ппд

гдес.п = *н/*д - коэффициент положительной обратной связи по ЭДС (или скорости) двигателя.

Рис. т.21. Функциональная схема (а), электромеханические характеристики (6-5), переходные процессы (д) и структурная схема (е) системы электропривода с ограничением сигнала управления и положительной обратной связью по ЭДС двигателя.

ускорением и замедлением (рис. 7.20, в).

Исследование системы может производиться по структурной схеме, приведенной на рис. 7.20, г, ограничение сигнала управления в которой обеспечено нелинейным звеном с единичным коэффициентом усиления и ограничением.

Формирование требуемого закона измеиения сигнала управления в переходных процессах и стабилизация момента двигателя обеспечиваются также с помощью положительной связи по скорости (или напряжению) в сочетании с отрицательной обратной связью по скорости (или напряжению) с отсечкой или при ограничении сигнала управления. Как частный случай, положительная связь может обеспечиваться по ЭДС двигателя. Функциональная схема такой системы эле-

В зависимости от значения коэффициента положительной связи возможны три вида электромеханических характеристик в режиме стабилизации момента, приведенных на рис. 7.21, б. Для характеристики 1 справед-

к. к к\= 1.

для характери-> 1 и для харак-

ливо I AJc.n fty Ап *я I стики 2 - \ kc. ку\ теристики 3 - I у

Обычно значение й.п принимается исходя из характеристики 3: при связи по скорости кс,а= 1/ку ka к, илн при связи по ЭДС Ан. = l/ky\.

Регулирование скорости в режиме стабилизации скорости производится измене-тем задающего напряжения.

Недостатком такой системы электропривода является наличие непрерывной положительной связи поЭДС(ск(фости, напряжению)

двигателя, повышающей статизм характеристики в установившемся режиме. Переходные процессы электропривода обеспечиваются с постоянными ускорением и замедлением (рис. 7.21, д). Исследование системы может производиться по структурной схеме, приведенной на рис. 7.21, е.

Наиболее эффективно принцип формирования требуемого ускорения привода с помощью положительной связи по скорости используется в тирнсторных электроприводах, где он получил название упреждающее токоограничение . Функциональная схема электропривода приведена иа рис. 7.22, а. Она обеспечивает стабилизацию скорости при

эмиттериого повторителя или усилителя СИФУ тиристорного преобразователя, шунтируется. При этом напряжение управления преобразователя оказывается равным напряжению стабилизации стабилитрона вместе с падением напряжения на резисторе R2, определяющему допустимое значение тока двигателя.

Структурная схема системы электропривода приведена на рис. 7.22, 6. В ней обеспечивается независимая стабилизация (регулирование) скорости и момента электропривода. Включеиие и отключение усилителя изображено в виде логического переключающего устройства AS, которое в зависимости

ш(р)

Рис. 7.22. Фувкциоиальвая (а) и структурная (б) схемы системы электропривода с независимым управлением стабнлнзациеа скорости и момента двигателя.

О > ©отс И момента при ш < ©ото- Стабилизация скорости производится с помощью отрицательной обратной связи по скорости, поданной на вход промежуточного усилителя от тахогенератора BR через делитель R3, R4. Стабилизацию момента обеспечивает положительная обратная связь по скорости, поданная на вход преобразоиателя от тахогенератора BR через делитель R1, R2. Отсечку по скорости осуществляет промежуточный усилитель А, который отпирается в режиме стабилизации скорости и запирается в режиме стабилизации момента.

Система настраивается таким образом, что при холостом ходе двигателя напряжения иа выходах усилителя и датчика скорости раввы между собой. Пря допустимом токе якоря, который требуется стабилизировать, напряжение усилителя превышает напряжение обратной связи на ивпряжение стабилизации стабилитрона V2. Стабилитрон пробивается и подключает иа выход усилителя и вход преобразователя U низкоом-ный резистор R2. Выход усилителя, обычио шеюшмИ высокоомную нагрузку в виде

от скорости двигателя (условно ©отс) подключает контур стабилизации момента (при © < < ©отс) или скорости (при © > ©отс)- Уровень стабилизации скорости обеспечивается значением задающего напряжения Us, а уровень стабилизации момента - значением Uy напряжения стабилизации стабилитрона, которое выбирается по допустимому значению тока (момента) стопорения.

Электромеханические характеристики в режиме стабилизации момента имеют вид, как в предыдущем приводе. Коэффициент положительной обратной связи по скоростя принимается равным А:с.п= 1/*у *п *д При этом обеспечивается характеристика вида 3 (см. рис. 7.21, б). В случае изменении скорости я ЭДС двигателя измеияетси ЭДС преобразователя при действии положительной обратной связи и ток двигателя при любом значении скорости остается постоянным

/ = -- =>const,

где Е , £д - ЭДС преобразователя и двигатели.

Введение обратных связей в систему уп- 1) **o.c > 1. Передаточная функции за-

равлении изменяет структуру системы, ока- минутой САУ соответствует передаточюА

зывает влияние иа ее устойчивость и характер фуикции чиерциониого звеиа с коэффициеи-

переходных процессов по сравнению с ра- том усиления к- k/{l ~ kk.) и постоян-

зомхнутой системой. ной времени Г, = Т/(1 - kko.c). При уве-

Таблица 7.3. Передаточные фувкцвн DpocTeAinHx разомкнутых и замкнутых систем

Передаточная функция разомкнутой системы управления, как правило, может быть представлена в виде

личеиин коэффициента обратной связи увеличивается коэффициент усиления и время переходных процессов. Переходная функция замкнутой САУ для этого случая соответствует кривой в яе рис. 7.23.

Здесь полином Р (р) ие имеет корней с положительной вещественной частью. Динамические характеристики замкнутой системы зависит от порядка я полинома Р (р). В табл. 7.2 приведены передаточные функции простейших разомкнутых и замкнутых систем.

Инерционные и интегрирующие звеньи нмрют характеристический полином первого порядка. При инерционном звене, охвачеи-иом обратной отрицательной связью, увеличивается свободный член в характеристическом полиноме знаменателя передаточной фуикции по сравнению с разомкнутой системой. Полученная передаточная функция замкнутой системы соответствует инерциоииому звеиу с коэффициентом усиления 4 = */(! + **о.с) и постоянной времени = Т/{1 + kk.c)-Переходные функции приведены иа рис. 7.23, где кривая а соответствует переходной фуикции для разомкнутой системы, а кривая б - переходной функции дли замкнутой системы с отрицательной обратной связью.

Прн увеличении коэффициента усиления отрицательной обратной связи (*о.с > > *o.ci) умеиьшаетси коэффициент усиления замнутой САУ и со]фащаетоя время переходных процессов (вая е на рис. 7.23).

Если инерционное звено охвачено обратной положительной евяаью по выходной координате, то передаточная функция замкнутой системы может соответствовать различным звеньям. Здесь в зависимости от проиюеАеяая kko,e. возможны три случая:

Рис. 7.23. Переходные функции систем электропривода с характеристическим полянонои первого порядка.

2) kko,c= 1. Передаточная функции замкнутой САУ соответствует интегрирующему звену (р) = kfTp. Переходная функция соответствует прямой г иа рис. 7.23.

3) ААо.с > 1- Корень характеристического уравнения знаменателя передаточной фуикции положительный. Замкнутая систем неустойчива. Переходная функция соответствует 1фнвой д иа рис. 7.23.

При интегрирующем звене, охвачеииош отрицательной обратной связью, передаточная функция замкнутой системы соответствует инерциоииому звеиу с коэффициентом усиления *з = 1/Ао,е и постоянной времени Г = =7и/Ао.е.