Системи обмеження моменту двигуна

Для обмеження моменту двигуна як в усталених, так і в перехідних процесах використовують затриманий зворотний від’ємний зв’язок за моментом. Оскільки момент двигуна постійного струму з незалежним збудженням при сталому магнітному потоці пропорційний струму, то затриманий зворотний зв’язок за моментом замінюють затриманим зворотним зв’язком за струмом, який називають відсічнго за струмом.

Затриманий зворотний зв’язок можна реалізувати за допомогою опорної наруги , яка вмикається зустрічно з напругою зворотного зв’язку за струмом , або стабілітроном , напруга стабілізації якого . Напругу затриманого зв’язку можна подати на вхід сумуючого підсилювача або на вхід підсилювача , що збільшить гнучкість настройки контуру відсічки.

Для зменшення коефіцієнта зв’язку за струмом застосовують обмеження напруги та вході підсилювача стабілітрон .

На рис.3.6 показана електромеханічна характеристика при дії відсічки за струмом і обмеженні напруги на вході підсилювача , яка має три ділянки.

На ділянці 1 відсічка за струмом не діє і характеристика описується рівнянням /3.3/. На ділянці 2 вступає в дію відсічка за струмом, бо стає більшою опорної напруги (напруги ). На цій ділянці і система регулювання в усталеному режимі

буде описуватись такими рівняння-

Рис.3.6. ми:

;

/3.8/

при .

Розв’язок системи рівняння знаходимо так:

. Звідки котова швидкість при дії відсічки

, /3.9/

де ; ; .

В/3.9/ два невідомі: і . Тому для обчислення приймаємо , щоби зменшити величину , бо в /3.9/ маємо добуток . За цієї умови рівняння /3.9/ представимо у вигляді:

/3.10/

Підставивши в /3.10/ , , одержимо вираз для обчислення коефіцієнта зворотного зв’язку за струмом

. /3.11/

Для зменшення приймаємо , , і . Тоді .

Для побудови електромеханічної характеристики на другій ділянці обчислюємо , підставивши в /3.5/ .

За розрахунковими даними на рис.3.6 побудована характеристика (пряма 2).

Оскільки , то при швидкості обмежимо напругу на вході першого підсилювача (відсічка за швидкістю).

Швидкість знаходимо за рівнянням /3.10/, підставивши

Напруга обмеження (напруга стабілізації стабілітрона)

При зворотний зв’язок за швидкістю не буде діяти, бо напруга на вході першого підсилювача . За цієї умови рівняння електромеханічної характеристики

. /18/

Підставивши в /12/ , одержимо формулу для обчислення стопорного струму

Оскільки , то перевантаження двигуна не буде.

3.4. Контрольні запитання

1. Які системи автоматичного регулювання відносяться до замкнених?

2. Яку функцію виконує тахогенератор в системі автоматичного регулювання швидкості двигуна?

3. Яку функцію виконує давач струму в системи автоматичного регулювання швидкості двигуна?

4. Чому дорівнює діапазон регулювання швидкості двигуна?

5. Яка роль згладжую чого реактора?

6. Що таке кут керування у трифазній схемі випрямлення?

7. Як здійснюється зміна кута керування?

8. Чим відрізняється напруга на якорі двигуна від випрямленої ЕРС вторинної обмотки трансформатора?

9. Чому дорівнює коефіцієнт зворотного зв’язка за швидкістю двигуна?

10. Чому дорівнює статизм системи автоматичного регулювання?

11. Чому дорівнює коефіцієнт підсилення розімкненої системи автоматичного регулювання?

12. Яка умова вибору тахогенератора в САР?

13. Яка роль стабілітрона в контурі обмеження струму?

14. Який струм називають струмом відсічки?

15. За допомогою якого зворотного зв’язку здійснюється обмеження струму в колі якоря двигуна?

16. Який струму називають „стопорним” струмом?

17. Яке призначення давача струму в контурі обмеження струму?

18. На що впливає коефіцієнт зворотного зв’язку за струмом?

19. Що визначає опорна напруга в контурі обмеження струму?

20. Яке призначення стабілітрона, увімкненого на вході підсилювача?

3.5. Завдання для самостійної роботи

Визначити коефіцієнт передачі розімкненої САР , або коефіцієнт зворотного зв’язку за швидкістю , або коефіцієнт підсилення підсилювача, якщо номінальна напруга двигуна постійного струму незалежного збудження , номінальний струм І_н=13А, опір двигуна , еквівалентний опір керованого перетворювача з реактором і статизму та діапазону регулювання . Варіанти і наведені в таблиці.