о 02 0/, oi o.« vp -\p,ioe--

Рис. 2.32. Построение статических характеристик ДАП с отрицательной обратной связью по напряжению и положительной по току:

а - порядок построения; 6 - пример.

МОЙ велнчииой х, относительная величина момента ц такова, что

у jl определяется отрезком Oat -

Для получения величины тока двигателя

aWn х-уУ1 ашлз , yMji-x ""="ft---z-= кГ + "г

отложим влево по осп абсцисс в масштабе относительных токов сумму отрезков

сдав.-! . У У 1-х к. г

Отрезок OBt будет выражать величину ii„. Принятую величину I р, отложим по осн ординат от точки D вниз. Пересечение горизонтали н вертикали, проведенных из точек С и В,, дает точ-куЯь лежащую на прямой /,=ДУц), проходящей через точку О. Проведя эту прямую, наГиен точку Et. соответствующую значению I р=1.

Восставим из точки Е, перпендикуляр до пересечения его у кривой ii=f (s) в точке F,. Точка F, определит скольжение, с К(Угорым должен работать двигатель при принятых ) (.1=У р., и Проведя через точку Ft горизонтальную прямую, найдем в плоскости S, f р точку Gl, соответствующую найденному скольжению и принятой ветичине fi. Однако точка d не лежит на характеристике n=f (д) при заданной н. с. обмотки подмагничивания awci- Это показывает, что предпатожнтельно выбранное значение У ц не удовлетворяет заданным условиям. Поэтому задаемся новым значением > р = У р. (отрезок O02J.

Вычисляем значение

„„ aw„s i/TTi--"-"

*7~ + г"

Находим новое значение ii„ (отрезок ОВ») н после построения прямой itu = f(Уj находим в плоскости s Уц точку Сг, которая тоже не лежит на кривой У p=/(s). Соединив точки Gt и Сч прямой, найдем точку пересечения G этой прямой с заданной кривой У H=f{s), которая определит действнтетьные значения s и Уц при принятом aw„ = aw„3 для замкнутой системы ДАП.

Найдя аналогичным путем точки, лежащие на кривых, соответствующих ошга, awni. . , можем построить характеристику У p=f (s) для замкнутой системы, которая затем легко может быть пересчитана в характеристику yi=f{s) и тц-f(s).

Пример 2.6. Построить статические характеристики дроссельного асинхронного привода с отрицательной обратной связью по напряжению н положительной по TOKV. При расчетах используем данные примера 2.5 и графики зависимостей mh*). и ii=f{s). изображенные на рнс. 2.27-

Используя графики рис. 2.27, произведем пересчет кривых

в кривые } ii=/(s) по формуле у (.1= I/-

- Кривые \ni=f(s) расположу

с правом, л 1=/(5)-в левом квадранте (рис. 2.32.6). Для определения jcl выберем на любой из характеристик Vji=f{s), например построенной : atfni-432 а-в (две последовательно соединенные ouvidtkh управления сн вого магнитного усилителя имеют чисто витков лс800), произвотьнхю i ку А. Эта точка будет принадлежать и статической характеристике чамкнут. системы. Координаты точки И (Vji = 0.88; 5 = 0,4).

Проведя гори.чонталь от точки -1 до пересечения с кривой i,=/(j), сносим точку F на ось абсцисс. Получали точку £, которую соединяем с точкой Д

Откладывая вниз по оси ординат Т точки D oTp..-joK V М-а. на.ходим тпчку С. Проведя из точки С горизонталь до пересечении с прямой ED, находим тичку Н. Проведя вертикаль через точку И, отсекаем на оси абщисс отрезок ОВ, изоира жающий искомый ток iiu. В нашем i-лучак iiu = l,24. Величина х опредетж ][3 ypaEiCHHR (2.38):

--}-у\ n-ziit

200-1,985-800

(2.39Г

Подставив в формулу (2.39) 1иаченця расчетных величин, найдем 1.985-432

10 900

-+2.955-0,88-1,985-1.24 = 0,22.

Для всех точек статической характеристики, лежащих на кривых V ii=f{S}

при сшп2, ашпз.....величина х, определяющая злданное значение скорости,

остается постоянной. Для нахождения точки статической характернстики, жащен на кривой yTi=fis) при 0xCu2=I26 а-е. задаемся Уц=0,8. При но*!

ow„z yjii-x

126 2.Я=«-0-0,22

--=1,093.

10 900

1,985 *

Произведя соответствующие пистриеиня, находим точку d, которая ие лежит иа кривой Vti=/() при от-„-=126 а-в ЗадагУГЯ меньшим пначением V7i0.7. Прн этом

10 900

1,985

Получив путем графических построений точку Сг, соединяем ее с точкой С. Пересечение полученной прямой с характеристикой lM.=/fs) даст искомую точку С. .Аналогично производится определенне искомой точки на характеристике, соответствующей G[io=88 о-в. После построения статической характеристики замкнхтой системы при х=0.22 производится пересчет ее иа характеристику mu=f[s) по формуле mu= (1ц)2т.

§ 2.10. Выбор норрентирующих устройств систем автоматической стабилизации скорости

Развитие электроприводов с различного рода преобразовате-тями в цепи якоря двигателя постояииого тока требует построения рациональных систем управлеиия, обеспечивающих высокую стабильность регулирования и необходимое быстродействие системы прн возмущающих воздействиях (набросе и сбросе нагрузки) .

Требуемые технологическим процессом динамические показатели электропривода могут быть получены благодаря испачьзо-ваиию корректирующих устройств в цепях обратных связей (параллельная коррекция) либо в цепях основных воздействий (щ}следоеательная коррекция) системы регулирования. Система автоматического регулирования может быть статической, астатической или комбиниропанной, обладающей свойствами инвариантности по отношению к нагрузке.

В настоящее время существует несколько методов расчета корректирующих устройств. Для систем автоматической стабилизации могут быть рекомендованы методы логарифмических амплитудных характеристик (ЛАХ), аналитические и основанные на оптимизации переходного процесса системы. Применение того или иного метода расчета определяется характером системы регулирования и требованиями, предъявляемыми к ней со стороны технологического процесса (точность, диапазон регулирования и показатели качества регулирования).

Основными показателями качества регулирования принято считать перерегулирование а, под которым понимается отношение разности максимального динамического ДПм luc и статического ДПс отклонений скорости к статическому отклонению, и время регулирования (восстановления), определяющее быстродействие системы. Помимо этого, динамические свойства системы могут быть охарактеризованы запасом устойчивости по модулю h и фазе ф, величиной максимального отклонепич тока главной цепи i от установившегося значения и скоростью изменения тока di/dt

1. Метод ЛАХ

Как известно [31], выбор корректирующих устройств при помощи метода ЛАХ основан на сопоставлении желаемой ЛАХ и ЛАХ нескорректированной системы в разомкнутом состоянии. Выбор желаемой ЛАХ в рассматриваемом случае должен производиться в соответствии с требованиями к переходному процессу при возмущающем воздействии.

222 Глава 2 Системы, работающие в режиме стабилизации скорости Статические системы

Рассмотрим построение желаемой ЛАХ для статической системы, обобщенная структура которой приведена иа рнс. 2.33,0. Осиовнымн ее элементами являются электродвигатель, состоящий из дииамнческн.х звеньев Лт и Ле, о.\ваченны\ внутренней отрицательной обратной связью по э. д. с, преобразователь Лп и проме-

§ 2.10. Выбор корректирующих устройств

]р±

Рис. 2.33. Структурные схемы к расчету корректирующих устройств при возмущающих воздействиях.

жуточиый усилитель Ау, корректирующее устройство Кс, включенное в прямую цепь структурной схемы, и узлы суммирования /, 2, 3. Задающее воздействие обозначено f/i, возмущающее - /с?о (/с - ток статической нагрузки; Но - сопротнвленне главной цепн).

В передаточных функциях звеньев и на структурной схеме Г - электромагнитная постоянная времени главной цепн; в - э.чектромехаиическая постоянная времени электропривода; р, и рп - коэффициенты уси.чення промежуточного уси.чнтсчя и преобразователя; е - э. д. с. двигателя, обратная связь по которой эквивалентна обратной связи по скорости л. При этом полагаем, что регулирование производится при постоянном магнитном потоке двигателя, т. е. е=сп.

На рнс. 2.33, б представлена та же схема, в которой в качестве входного принято возмущающее возде1ШП!не, на рис. 2133, в, г - различные варианты включения K.,i<

Пачагая приращение (Л=0, представ1иг :хему рис. 2.33, о в виде структурной с.хемы, в.ходиым воздействием которой является возмущение IHo, выходной величиной - значение, пропорциональное току двигателя iRo, а управляющим воздействием - величина, пропорциональная динамической составляющей тока дино (см. рнс. 2.33,6). На основании структурных схем рис. 2.33, о н б напишем уравнения:

s=aaiRoKe;

(/,«0-«„)rpc = f«0.

(2.40) (2.41)

где Vfp.c=Ae(AD-fl)A.T - п. ф. разомкнутой скорректированной системы;

/Св=ЛуЛсЛп-

Учитывая, что 1"=/с-Ь1диц, и решив совместно уравнения (2.40) и (2.41), иандем

е(Гр.,--1) = -7;/гсЛв, откуда падучим п. ф. системы ио возмущающему воздействию:

(2.42)

е Ле О"

Фв= - - =--

~URo l+Wp.c

Передаточная функция разомкнутой в точке А (см. рис. 2.33, б) нескорректированной системы имеет вид