Для повышения эффективности действия токовой отсечки и для ограничения уровня сигнала на входе ТП используется схема (рисунок 6).При этом статическая характеристика двигателя имеет вид, показанный на рисунке 7 и состоит из трех участков.
Рисунок 6 Система ТП-Д с отрицательной обратной связью по скорости и токовой отсечки
На 1 участке I < Iотс, токовая отсечка не работает. Величина сигнала на входе ТП
y = Uз - кс·ω
на этом участке САУ работает в режиме поддержания постоянства заданной скорости. На 2 участке I > Iотс, поэтому в результате действия токовой отсечки наклон характеристики увеличивается.
Пробивается стабилитрон 2СТ и управляющий сигнал.
y = Uз -кс·ω-Кт(I - Iотс)
Где Кт - коэффициент токовой отсечки
На 3 участке вследствии увеличения сигнала Uy пробивается стабилитрон 1СТ и действует только токовая отсечка. При этом
y = U1ст - кс -Кт(I - Iотс)
Напряжение пробоя стабилитрона 1 СТ определяется по формуле
1ст = U3В - Кс · ωотсв = U3Н - Кс · ωотсн
Где U3В и U3Н задающие напряжение соответственно на верхней и нижней характеристиках;
ωотсв и ωотсн - скорость отсечки соответственно на верхней и нижней характеристиках
Скорость на 1 участке
Скорость на 2 участке
Скорость на 3 участке
ω3 = Кд (Кп· U1ст-ΔU) - Кд· kп· Кт(I - Iотс)- Кд· kр· I
Из уравнения (на 1 участке) при номинальных значениях скорости и тока определяются задающие напряжения на верхней и нижней характеристиках
Где Кд = 1/с = 1/1,31 = 0,76; Кп = 36,1; Кс = 1,05
Скорости х.х для верхней и нижней характеристик:
Скорости отсечек на верхней и нижней характеристиках
отс=1,5·Iн=1,5·43,5=65,25 А
U1ст= U3В-kc·ωотсв= U3Н-kc·ωотсн=175,5-1,05·154,7=13,07 В
Коэффициент токовой отсечки при ω=0 и I= Iст=2 Iн=43,5·2=87 А
Напряжение пробоя стабилитрона 2СТ
U2ст= Кт· Iотс
U2ст= 0,148· 65,25=9,72 В
Подставляем в уравнение значение тока= 1,8 Iн = 78,3 А
Вывод
В данной работе в соответствии с индивидуальным заданием выбран по каталогу электронный двигатель, рассчитаны элементы тиристорного преобразователя (ТП), составлена принципиальная схема силовой цепи системы ТП-Д, определены параметры ее элементов и выбраны жесткие обратные связи. Также рассчитан узел отсечки по току (ток отсечки - 1,5 Iн, ток стопорения - 2Iн). Рассчитаны и построены статические характеристики разомкнутой и замкнутой системы ТП-Д. Составлена структурная схема и проверена система на устойчивость.
Список литературы
1. Л.А. Рогозовский,Автоматическое управление электроприводами - Методические указания по курсовой работе для студентов всех форм обучения, 1999 - 431с.
2. С.Н. Вишневский, Характеристики двигателей в электроприводе - М: Энергия 1977
3. Ключев В.И. Теория электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-360с.
4. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. - М.: Энерго-атомиздат,1985. - 416 с.
5. Башарин А.В., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.-512с.
6. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода.-СПб.: Энергоатомиздат, 2000.- 496с.
7. Е.Н. Зимин, В.И.Яковлев, Автоматическое управление электроприводами - М: Высшая школа, 1979-318 с.