Меню

Система автоматического регулирования скорости дпт с обратной связью по току якоря требует наличия

Регулирование угловой скорости в системе УП-ДПТ НВ с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току якоря

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ УГЛОВОЙ СКОРОСТЬЮ И ТОКОМ ЯКОРЯ ДПТ НВ В ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Как отмечалось в разделе выше, для обеспечения большего диапазона регулирования скорости целесообразно осуществляет регулирование wд изменением напряжения на якоре. В простейшей схеме (см. рис. 2.16) диапазон регулирования wд ограничен падением скорости под нагрузкой. Этот недостаток устраняется использованием замкнутых систем с отрицательной обратной связью по угловой скорости. Функциональная схема такой системы приведена на рис. 2.23. Она содержит двигатель М, выходной величиной которого является угловая скорость wд; управляемый преобразователь УП, создающий регулирующее воздействие Uя на двигатель; усилитель У, на входе которого сравниваются

напряжение Uзд и напряжение обратной связи Uос. Напряжение Uзд создается задатчиком скорости (ЗС).

В качестве задатчика обратной связи используется тахогенератор BR, напряжение на выходе которого Uос пропорционально wд.

На выходе узла сравнение сигналов (на схеме узел показан в виде окружности) формируется напряжение ошибки

Как известно из теории автоматического управления, в замкнутой системе обеспечивается стабилизация регулируемой переменной – в данном случае wд.

Напомним, как протекает этот процесс. Если, например, под действием нагрузки wд начинает снижаться, то уменьшается Uос, а напряжение Ud, в соответствии с выражением (2.30), начинает увеличиваться. При этом возрастает напряжение на выходе усилителя Uу и якоре двигателя Uя. В результате угловая скорость стремится к заданному значению. Несложно убедиться, что в случае возрастания wд, действие обратной связи приведет к снижению Uя, и угловая скорость вновь будет стремиться к заданной.

Таким образом в замкнутой системе удается получить механические характеристики близкие к абсолютно жестким (см. рис. 2.24 участок характеристики для ) и обеспечить достаточно малые значения нижней скорости wн. Иными словами, в такой схеме удается реализовать большой диапазон регулирования скорости.

Упрощенная принципиальная схема рассматриваемой системы приведена на рис. 2.25. Датчиком скорости в схеме является тахогенератор BR – машина постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, вал которой механически соединен с валом двигателя М. Машина BR работает в режиме генератора, и ее ЭДС – напряжение обратной связи Uос, в соответствии с уравнением (2.13), пропорционально wд.

Сравнение электрических сигналов в современных схемах осуществляется на входе операционного усилителя . На его инвертирующий вход через резистор R1 подается напряжение задания Uзд, снимаемое с потенциометра RP (задатчика скорости), а через R2 напряжение Uос.

На входе усилителя происходит сравнение (вычитание) этих сигналов в соответствии с (2.30), а напряжение на выходе усилителя

где Ку – коэффициент усиления усилителя.

В цепь обратной связи операционного усилителя включен резистор R3, определяющий значение Ку.

Рассмотренные узлы и элементы схемы обеспечивают ее работу в режиме стабилизации скорости. Однако для нормальной работы электропривода этого недостаточно. Действительно, если произойдет, например, поломка механизма, порождающая возрастание момента статического сопротивления, то соответственно, будут нарастать ток якоря и момент двигателя. Недопустимое нарастание тока якоря возникает также при пуске двигателя и других переходных режимах.

Для исключения подобных ситуаций схема должна быть дополнена узлом ограничения тока якоря. Один из возможных вариантов реализации этого узла показан на рис. 2.25 (его также называют узлом токовой отсечки). Он включает датчик тока якоря – шунт RS, включенный в якорную цепь и стабилитроны VD1,VD2. Сигнал Uост с шунта RSможет поступать на вход операционного усилителя через VD1, VD2и резистор R4.

Рассмотрим работу схемы.

При проектировании схемы задаются значением тока отсечки Iотс . С учетом допустимой кратковременной перегрузки двигателя его обычно принимают Iотс=(2…2,5)Iном. Напряжение стабилизации стабилитронов выбирают

Тогда при токе якоря напряжение . Для полярности напряжения Uотс, показанной на рис. 2.25, стабилитрон VD1 включен в обратном направлении. Его сопротивление при велико, и напряжение Uотс не поступает на вход DA. В результате узел токовой отсечки при токах не оказывает влияния на работу схемы – система работает в режиме стабилизации скорости (1-ый участок на рис. 2.24).

Если же ток якоря превысит ток отсечки , то напряжение на шунте Uотс станет больше Uz. Сопротивление стабилитрона при этом резко снизится (стабилитрон «пробьется») и на вход DAбудет поступать дополнительный сигнал ( ). Этот сигнал вычитается из сигнала задания, т.е. теперь сигнал ошибки будет

Схема переходит в режим стабилизации тока якоря (2-ой участок на рис. 2.24). При возрастании тока Iя увеличивается напряжение Uост, а сигнал ошибки Ud уменьшается. Это ведет к снижению напряжения на выходе усилителя Uу, уменьшается также Uя и wд. В итоге двигатель останавливается.

В реверсивном электроприводе полярность напряжения на шунте изменяется, поэтому необходимо использовать 2 стабилитрона, включенных встречно.

Как следует из изложенного, в схеме для ограничения тока якоря используется отрицательная обратная связь по току якоря. В отличие от обратной связи по скорости, связь по току задержанная – она вступает в действие только тогда, когда ток якоря превышает ток отсечки.

Узел токовой отсечки обеспечивает ограничение тока якоря также в переходных режимах. Например, при пуске двигателя в начальный момент сигнал тахогенератора Uос = 0, а сигнал ошибки Ud, как следует из (2.31), значительно превышает установившееся значение. Поэтому напряжения Uу и Uя начинают интенсивно нарастать.

Поскольку wд и ЭДС двигателя пока малы, ток якоря резко возрастает, и вступает в действие токовая отсечка. Следовательно, разгон двигателя идет при ограниченном значении тока (на рис. 2.24 процесс изменения Iя при пуске условно показан стрелками).

По мере разгона двигателя wд , ЭДС двигателя и сигнал обратной связи по скорости Uос возрастают, а сигнал Ud уменьшается. При подходе к заданной скорости ток якоря начинает спадать, и система переходит в режим стабилизации заданного значения скорости (например, wв на рис. 2.24).

Таким образом, задержанная отрицательная обратная связь в электроприводе обеспечивает ограничение тока (момента) двигателя в переходных режимах и в ситуациях, связанных с недопустимым возрастанием момента сопротивления производственного механизма.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Регуляторы в схемах управления электроприводом

В электроприводе применяют многочисленные измерительные устройства (датчики) для введения в систему управления приводом необходимой информации о электрических и неэлектрических величинах (параметрах движения).

Наибольшее распространение в регулируемом электроприводе имеют датчики тока и скорости, необходимые для формирования замкнутых контуров в системе регулирования. Известны две основные системы образования токовой обратной связи: по переменному току на первичной обмотке трансформатора и по постоянному току цепи якоря двигателя.

Читайте также:  Определить линейный ток решение

В первом случае в рассечку первичной обмотки силового трансформатора включают трехфазный трансформатор тока ТА (рис. 14.10,а). Трансформатор нагружен низкоомными резисторами, чтобы сохранить режим, близкий к режиму короткого замыкания. Далее напряжение вторичной обмотки трансформатора тока выпрямляется, сглаживается фильтром (конденсатор С)и поступает в систему управления приводом. Достоинством этой схемы является высокая чувствительность, поскольку номинальное напряжение на выходе трансформатора тока составляет десятые доли вольта или даже несколько вольт.

Во втором случае измерительное напряжение снимается с шунта, включенного в цепь якоря двигателя (рис. 14.10, б). При этом отпадает необходимость в выпрямлении напряжения, однако чувствительность схемы невелика. Номинальное напряжение, снимаемое со стандартного шунта, составляет 75 или 100 мВ и нуждается в последующем усилении. Для увеличения чувствительности желательно применять индивидуальные шунты с увеличенным сопротивлением. Однако при этом возрастают потери в цепи якоря и уменьшается естественная жесткость механических характеристик.

Самым распространенным датчиком обратной связи в регулируемом электроприводе является тахогенератор. Обратная связь по скорости совершенно необходима для создания широкорегулируемого электропривода, поскольку статизм разомкнутой электромеханической системы имеет недопустимо большое значение в нижнем диапазоне регулирования.

В контуре скорости в электроприводе станков и роботов в подавляющем большинстве случаев применяют тахогенераторы постоянного тока. Однородность тока тахогенератора и двигателя создает определенные удобства при эксплуатации привода.

Стремление уменьшить оборотные пульсации требует встройки тахогенератора в двигатель и установки его якоря на том же валу. Подавляющее большинство двигателей постоянного тока для станков выпускаются с встроенным тахогенератором. В современных моделях используют тахогенераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

Чувствительность тахогенераторов постоянного тока лежит в пределах 20 . 30 В на 1000 об/мин, что вполне достаточно для большинства приводов, класс точности 0,2 . 1.

При работе тахогенератора возникают низкочастотные оборотные и полюсные пульсации, величина которых 0,25 . 1% от выходного напряжения. Фильтрация подобных пульсации связана с особыми трудностями и они вызывают неравномерность вращения привода.

Высокочастотные зубцовые и коллекторные пульсации имеют примерно такую же величину, однако устранение их трудностей не вызывает. Динамические характеристики тахогенераторов постоянного тока связаны с инерционностью электромагнитных переходных процессов, происходящих в цепи якоря.

Импульсные датчики скорости работают в двух режимах. Чаще всего определяют угол поворота и подсчитывают число импульсов, поступающих с датчика за фиксированный интервал времени Т.

При этом средняя скорость

где N – число импульсов, поступивших за время Т, Z общее количество дискретных отметок (выступов или прорезей) на модулирующем диске.

Таким образом, скорость пропорциональна числу импульсов. Обработка такой информации удобна, что и обусловливает популярность этого режима. Однако на низких скоростях угол поворота за время Т оказывается слишком малым и возникает большая методическая погрешность.

Второй режим работы импульсного датчика скорости связан с измерением времени поворота вала на определенный угол Для этого промежуток времени между двумя импульсами датчика заполняют вспомогательными импульсами опорного генератора, имеющего частоту . Среднее значение скорости

где N число импульсов, поступившее от опорного генератора. Такой режим дает лучшие результаты в диапазоне низких скоростей, однако и он имеет большие погрешности, поскольку измеряется не мгновенная, а только средняя скорость

14.4. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ ПО ТОКУ И СКОРОСТИ И СУММИРУЮЩИМ УСИЛИТЕЛЕМ

Регулируемый электропривод с отрицательной обратной связью по скорости. Для получения достаточно большого диапазона регулирования скорости необходимо повышать жесткость механических характеристик и вводить в систему электропривода отрицательную обратную связь по скорости. Наличие главной обратной связи по скорости является наиболее характерной чертой электропривода с большим диапазоном регулирования скорости.

Схема регулируемого электропривода представлена на рис. 14.11. Двигатель М получает питание от силового преобразователя U. Скорость двигателя регулируется вниз от номинальной посредством изменения напряжения якоря Uя.

На валу двигателя установлен тахогенератор BR, напряжение которого поступает на регулятор скорости AR, который может работать в качестве П– или ПИ–регулятора.

Структурная схема регулируемого электропривода представлена на рис. 14.12. Пунктиром показана обратная связь, которая в этом варианте привода не используется.

Рис. 14.11. Схема регулируемого электропривода

с обратной связью по скорости

Рис. 14.12. Структурная схема регулируемого электропривода с обратной связью по скорости (цепь обратной связи по току показана пунктиром)

Составим уравнение, описывающее динамические процессы в приводе. Скорость двигателя постоянного тока зависит от напряжения якоря и момента сопротивления

На этом основании для разомкнутой цепи регулируемого ЭП и

но напряжение Uoc связано со скоростью двигателя .

Подставив это значение в предыдущую формулу и решив ее относительно скорости, будем иметь

Регулируемый электропривод с обратной связью по скорости и току якоря. Кроме основной обратной связи по скорости в регулируемом электроприводе используют обратную связь по току якоря. Ток якоря пропорционален моменту, поэтому, управляя током, мы по сути дела управляем моментом ЭД и формируем силовое воздействие на механическую систему. Можно считать, что обратная связь по скорости определяет точность регулируемого электропривода, а обратная связь по току – его быстродействие.

Схема регулируемого электропривода с обратными связями по скорости и току представлена на рис. 14.13. Во многом эта схема совпадает со схемой, изображенной на рис. 14.11. Отличие заключается в том, что в цепи якоря установлен датчик тока ВА, сигнал которого поступает на регулятор А. В регуляторе (суммирующем усилителе) происходит алгебраическое суммирование задающего сигнала и сигналов обратной связи по току и скорости.

Воспользуемся структурной схемой, приведенной на рис. 14.13. с учетом пунктирной линии, образующей обратную связь по току.

Рис. 14.13. Схема регулируемого электропривода с обратными связями

по скорости и току

Регулируемый электропривод с обратной связью по скорости и по току с отсечкой. В электроприводе станков и ПР широко применяют системы привода, в которых действует отрицательная обратная связь по току с отсечкой. Нелинейная обратная связь по току (рис. 4.22, а) действует следующим образом: до тех пор, пока ток якоря не превышает величины тока отсечки , сигнал обратной связи равен нулю. Если же , то вводится в действие сильная отрицательная обратная связь по току, которая ограничивает величину тока якоря на заданном уровне.

При постоянном магнитном потоке ограничение тока якоря эквивалентно ограничению момента. Поэтому механическая характеристика такого привода состоит из двух участков (рис. 14.14, б).

Читайте также:  Кто изобрел химический источник тока

Рис. 14.14. Схема (а) и механическая характеристика (б)

электропривода с отсечкой по току

На первом участке в приводе действует только отрицательная обратная связь по скорости и жесткость механических характеристик велика. При больших моментах «срабатывает» отсечка по току и добавляется сильная отрицательная обратная связь по току, которая уменьшает выходное напряжение преобразователя и снижает жесткость механических характеристик. Наклон механических характеристик на втором участке резко увеличивается. Такие характеристики называют экскаваторными. Привод с отсечкой по току может работать на жесткий упор при = 0. Ток якоря при нулевой скорости привода называют током стопорения.

В схемах отсечки по току (рис. 4.23, а) напряжение, снимаемое с шунта, включенного в цепь якоря двигателя , сравнивается с опорным напряжением uоп, пропорциональным току отсечки.

Рис. 14.15. Схемы отсечки по току: а – с диодом в качестве порогового элемента; б – со стабилитроном; в, г – с упреждающим токоограниченнем

Опорное напряжение запирает диод VD. В результате ток в цепи может протекать только при . Этот ток создает падение напряжения на резисторе R, которое и является напряжением обратной связи. Величину тока отсечки регулируют путем изменения опорного напряжения.

В схеме на рис. 4.23, б отсечка по току осуществляется с помощью стабилитрона V. При напряжении происходит пробой стабилитрона и на нагрузочном сопротивлении возникает напряжение обратной связи.

Отсечка по току позволяет стабилизировать момент двигателя не только в статическом режиме при работе на упор, но и в динамическом режиме. Переходные процессы в таком приводе происходят с почти постоянным динамическим моментом. В приводах с малоинерционными тиристорными преобразователями токоограничение имеет особенно важное значение.

14.5. СИСТЕМА ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Основной недостаток электропривода с суммирующим усилителем заключается в сложности настройки параметров цепей обратной связи по току и скорости с помощью общего усилителя (регулятора). Подобная настройка всегда носит компромиссный характер по отношению к каждому настраиваемому параметру и не является оптимальной. Этот недостаток исключен в системе подчиненного регулирования, которая находит широкое распространение в регулируемом электроприводе станков. Успехи микроэлектроники позволили отказаться от общего регулятора и снабдить систему несколькими независимыми регуляторами, оптимизирующими каждый параметр привода.

Система подчиненного регулирования представляет собой многоконтурную систему с каскадным включением регуляторов. При этом число регуляторов и контуров регулирования равно числу регулируемых параметров. Название системы объясняется тем, что выходной сигнал регулятора, включенного во внешний контур, является задающим для регулятора, включенного во внутренний контур, т. е. один регулятор подчинен другому.

Важным преимуществом системы является то, что настройка регуляторов производится независимо и последовательно от внутреннего контура к внешнему. Применительно к приводу постоянного тока система подчиненного регулирования содержит основной контур регулирования скорости и внутренний, подчиненный контур регулирования тока.

Схема электропривода, выполненного по системе подчиненного регулирования, представлена на рис. 14.16.

Рис. 14.16. Схема регулируемого привода, выполненного

по системе подчиненного регулирования

Двигатель постоянного тока М с независимым возбуждением питается от тиристорного преобразователя U и регулируется по цепи якоря. Сигнал обратной связи по току снимается с датчика тока В А, включенного в цепь якоря двигателя, и поступает на регулятор тока РТ.

В реальных электроприводах сигнал, пропорциональный току якоря, снимается с шунта, включенного в цепь якоря. Поскольку напряжение, снимаемое с шунта, невелико, оно усиливается предварительным усилителем. Обратную связь по скорости осуществляют с помощью тахогенератора BR, напряжение которого подается на вход регулятора скорости (PC). На этот же регулятор подается управляющее (задающее) напряжение.

Система подчиненного регулирования обеспечивает высокие статические и динамические характеристики электропривода. Она отличается высокой степенью стандартизации и унификации структуры и элементов привода, что упрощает его изготовление, наладку и ремонт.

Структурная схема системы подчиненного регулирования представлена на рис. 14.17.

Рис 14.17. Структурная схема системы подчиненного регулирования

Здесь видны два контура регулирования, замкнутых независимыми обратными связями. Контур тока состоит из объекта регулирования – цепи якоря двигателя, силового преобразователя и регулятора тока. Контур замыкается обратной связью по величине напряжения, снимаемого с датчика тока, включенного в цепь якоря. Коэффициент преобразования цепи обратной связи по току равен Кт. Усложнение структурной схемы контура тока связано с проявлением внутренней обратной связи по ЭДС, показанной пунктиром на рие. 14.17. Во многих случаях внутренней связью пренебрегают и рассматривают упрощенную структуру контура тока.

Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 286 ; Нарушение авторских прав

Источник

Двигателями постоянного тока по скорости

date image2014-02-02
views image4317

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Замкнутые схемы управления электроприводов с

Замкнутые электропривода с подчиненным регулированием координат

Замкнутая схема электрического привода с двигателями постоянного тока с обратными связями по скорости и току

Регулирование (ограничение) тока и момента двигателя постоянного тока с помощью нелинейной отрицательной обратной связи по току

Замкнутые схемы управления электроприводов с двигателями постоянного тока по скорости

Вопросы

Замкнутые схемы управления АЭП с ДПТ

Лекция 11

Характеристики разомкнутых ЭП, построенных по системе «преобразователь—двигатель» (П — Д), имеют относительно невысокую жесткость из-за влияния внутреннего сопротивления преобразователя. Для получения значительных диапазонов и высокой точности регулирования скорости требуется иметь более жесткие характеристики, которые можно получить лишь в замкнутой системе П—Д. Кроме того, характеристики разомкнутой системы не обеспечивают точного регулирования (или ограничения) тока и момента, что также требует перехода к замкнутой системе.

Рисунок 1 — Схема замкнутой системы П—Д с отрицательной обратной связью по скорости

Замкнутая система П—Д с отрицательной обратной связью по скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Основу структурной схемы составляет разомкнутая схема П — Д. На валу ДПТ находится датчик скорости — тахогенератор (ТГ) (рис. 1), выходное напряжение которого пропорциональное скорости ДПТ и является сигналом обратной связи. Коэффициент пропорциональности носит название коэффициента обратной связи по скорости и может регулироваться за счет изменения тока возбуждения ТГ .

Сигнал обратной связи Uтг=γω=Uо.с сравнивается с задающим сигналом скорости Uз.с , и их разность в виде сигнала рассогласования (ошибки)

подается на вход дополнительного усилителя У, который с коэффициентом kу усиливает сигнал рассогласования Uвх и подает его в виде сигнала управления Uу на вход преобразователя П.

Рисунок 2 – Механические характеристики ДПТ в замкнутой системе регулирования с отрицательной обратной связью (ООС) по скорости

Читайте также:  Сила тока прибор соединения

Жесткость получаемых характеристик в замкнутой системе больше жесткости характеристик в разомкнутой системе (рисунок 2). Сами характеристики, представляют собой прямые параллельные линии 2, 4, 5, расположение которых определяется уровнем задающего сигнала по скорости и соответственно скоростью холостого хода ω. Здесь же для сравнения приведена характеристика ДПТ в разомкнутой (прямая 3) системе.

В замкнутой системе может быть получена абсолютно жесткая характеристика, которая изображена на рисунке 2 в виде штриховой линии 1.

Рассмотрим физическую сторону процесса регулирования скорости в данной системе. Предположим, что ДПТ работает под нагрузкой в установившемся режиме и по каким-то причинам увеличился момент нагрузки Мс. Так как развиваемый ДПТ момент стал меньше момента нагрузки, его скорость начнет снижаться и соответственно будет снижаться сигнал обратной связи по скорости. Это, в свою очередь, вызовет увеличение сигналов рассогласования Uвх и управления Uy и приведет к повышению ЭДС преобразователя, а следовательно, напряжения и скорости ДПТ.

При уменьшении момента нагрузки обратная связь действует в другом направлении, приводя к снижению ЭДС преобразователя. Таким образом, благодаря наличию обратной связи осуществляется автоматическое регулирование ЭДС преобразователя и тем самым подводимого к ДПТ напряжения, за счет чего получаются более жесткие характеристики ЭП. В разомкнутой системе при изменении момента нагрузки ЭДС преобразователя не изменяется, в результате чего жесткость характеристик электропривода оказывается меньше.

Для получения жестких характеристик в системе П — Д кроме обратной связи по скорости используются также отрицательная обратная связь по напряжению и положительная обратная связь по току двигателя и их сочетания.

Источник



5.4. Регулируемый электропривод с обратными связями по току и скорости и суммирующим усилителем

Регулируемый электропривод с отрицательной обратной связью по скорости. Для получения достаточно большого диапазона регулирования скорости необходимо повышать жесткость механических характеристик и вводить в систему электропривода отрицательную обратную связь по скорости. Наличие главной обратной связи по скорости является наиболее характерной чертой электропривода с большим диапазоном регулирования скорости.

Схема регулируемого электропривода представлена на рис. 14.11. Двигатель М получает питание от силового преобразователя U. Скорость двигателя регулируется вниз от номинальной посредством изменения напряжения якоря Uя.

На валу двигателя установлен тахогенератор BR, напряжение которого поступает на регулятор скорости AR, который может работать в качестве П– или ПИ–регулятора.

Структурная схема регулируемого электропривода представлена на рис. 14.12. Пунктиром показана обратная связь, которая в этом варианте привода не используется.

Рис. 14.11. Схема регулируемого электропривода

с обратной связью по скорости

Рис. 14.12. Структурная схема регулируемого электропривода с обратной связью по скорости (цепь обратной связи по току показана пунктиром)

Составим уравнение, описывающее динамические процессы в приводе. Скорость двигателя постоянного тока зависит от напряжения якоря и момента сопротивления

.

На этом основании для разомкнутой цепи регулируемого ЭП и

,

но напряжение Uoc связано со скоростью двигателя .

Подставив это значение в предыдущую формулу и решив ее относительно скорости, будем иметь

Регулируемый электропривод с обратной связью по скорости и току якоря. Кроме основной обратной связи по скорости в регулируемом электроприводе используют обратную связь по току якоря. Ток якоря пропорционален моменту, поэтому, управляя током, мы по сути дела управляем моментом ЭД и формируем силовое воздействие на механическую систему. Можно считать, что обратная связь по скорости определяет точность регулируемого электропривода, а обратная связь по току – его быстродействие.

Схема регулируемого электропривода с обратными связями по скорости и току представлена на рис. 14.13. Во многом эта схема совпадает со схемой, изображенной на рис. 14.11. Отличие заключается в том, что в цепи якоря установлен датчик тока ВА, сигнал которого поступает на регулятор А. В регуляторе (суммирующем усилителе) происходит алгебраическое суммирование задающего сигнала и сигналов обратной связи по току и скорости.

Воспользуемся структурной схемой, приведенной на рис. 14.13. с учетом пунктирной линии, образующей обратную связь по току.

Рис. 14.13. Схема регулируемого электропривода с обратными связями

по скорости и току

Регулируемый электропривод с обратной связью по скорости и по току с отсечкой. В электроприводе станков и ПР широко применяют системы привода, в которых действует отрицательная обратная связь по току с отсечкой. Нелинейная обратная связь по току (рис. 4.22, а) действует следующим образом: до тех пор, пока ток якоря не превышает величины тока отсечки , сигнал обратной связи равен нулю. Если же , то вводится в действие сильная отрицательная обратная связь по току, которая ограничивает величину тока якоря на заданном уровне.

При постоянном магнитном потоке ограничение тока якоря эквивалентно ограничению момента. Поэтому механическая характеристика такого привода состоит из двух участков (рис. 14.14, б).

Рис. 14.14. Схема (а) и механическая характеристика (б)

электропривода с отсечкой по току

На первом участке в приводе действует только отрицательная обратная связь по скорости и жесткость механических характеристик велика. При больших моментах «срабатывает» отсечка по току и добавляется сильная отрицательная обратная связь по току, которая уменьшает выходное напряжение преобразователя и снижает жесткость механических характеристик. Наклон механических характеристик на втором участке резко увеличивается. Такие характеристики называют экскаваторными. Привод с отсечкой по току может работать на жесткий упор при = 0. Ток якоря при нулевой скорости привода называют током стопорения.

В схемах отсечки по току (рис. 4.23, а) напряжение, снимаемое с шунта, включенного в цепь якоря двигателя , сравнивается с опорным напряжением uоп, пропорциональным току отсечки.

Рис. 14.15. Схемы отсечки по току: а – с диодом в качестве порогового элемента; б – со стабилитроном; в, г – с упреждающим токоограниченнем

Опорное напряжение запирает диод VD. В результате ток в цепи может протекать только при . Этот ток создает падение напряжения на резисторе R, которое и является напряжением обратной связи. Величину тока отсечки регулируют путем изменения опорного напряжения.

В схеме на рис. 4.23, б отсечка по току осуществляется с помощью стабилитрона V. При напряжении происходит пробой стабилитрона и на нагрузочном сопротивлении возникает напряжение обратной связи.

Отсечка по току позволяет стабилизировать момент двигателя не только в статическом режиме при работе на упор, но и в динамическом режиме. Переходные процессы в таком приводе происходят с почти постоянным динамическим моментом. В приводах с малоинерционными тиристорными преобразователями токоограничение имеет особенно важное значение.

Источник