Каскадная схема на потенциометрических ПИП


Каскадная схема не имеет ограничений по углу поворота датчика и приемника и может работать в режиме вращения, т. е при углах поворота g= y= 2πN,

где N - число оборотов.

Напряжение питания подано на движок датчика ПИП1. Выходное напряжение ИР снимается с движка ПИП2, механически соединенным с валом объекта регулирования. Сами потенциометры соединены электрически в 4-х точках, причем количество соединений (связи) может быть различно. Обозначим через m число точек связи.

Согласованному положению, при котором ΔU=0, соответствует поворот движков на 900 по отношению друг к другу.

Крутизна (коэффициент передачи) статической характеристики ИР в этой схеме зависит от количества точек связи между ПИП1 и ПИП2. (371)

Для реализации каскадной схемы ИР на потенциометрах, используется ПИП с круговой намоткой. Для повышения линейности статической характеристики ИР целесообразно иметь сопротивление потенциометра ПИП2 на порядок больше сопротивления потенциометра ПИП1.

ИР на любом участке статической характеристики обеспечивает ЭП информацией о величине и знаке сигнала рассогласования, т.е. ЭП будет всегда вырабатывать управляющее воздействие, сводящее к нулю сигнал рассогласования (или к допустимой ошибке).

Рис. 216. Каскадная схема ИР на потенциометрах (а) и выходная характеристика его (б)

Компенсационная схема на вращающихся трансформаторах Вращающиеся трансформаторы являются информационными электромеханическими устройствами. Они имеет четыре обмотки. Две обмотки (возбуждения и компенсационная) размещены в пазах магнитопровода статора. Причем оси этих обмоток находятся в квадратуре, т.е. сдвинуты в пространстве на 90о. Две другие обмотки (синусная и косинусная) размещены в пазах магнитопровода ротора. Оси этих обмоток также имеют пространственный сдвиг равный 90о.

В компенсационной схеме обмотки возбуждения датчика и приемника запитаны от одного и того же источника питания переменного тока, частота напряжения которого как правило составляет 400 Гц. Синусные обмотки ротора датчика и приемника соединены последовательно встречно между собой как это показано на рис.217. Квадратурные обмотки датчика и приемника как правило, замкнуты накоротко для компенсации поперечных составляющих намагничивающих сил, создаваемых, токами, протекающими по синусным обмоткам ВТ. Косинусные обмотки датчика и приемника следует замкнуть на сопротивление Zк=Zнг. ир, где Zнг. ир - сопротивление нагрузки измерителя рассогласования – это входное сопротивление устройства, на которое подается сигнал от ИР.

ΔU=kирх=kир(g-y).

kир=kтрUп – крутизна ИР.

kтр=kтрI=kтр2 – обязательное условие выполнения компенсационной схемы на ВТ

kтр – коэффициент трансформации ВТ.

 

Рис. 217. Компенсационная схема на ВТ

 

Определим зависимость крутизны статической характеристики от параметров ИР.

Напряжение, снимаемое с синусной обмотки датчика uд=Uckтр.дsing.

Напряжение, снимаемое с синусной обмотки приемника uп=Uckтр.пsinу. Так как обмотки включены встречно, то напряжение на выходе ИР

uх=Uckтр.п (sing-sinу).

kтр.д, kтр.п – коэффициенты трансформации датчика и приемника соответственно. Так как датчик и приемник должны быть полнстью идентичными, то kтр.д= kтр.п= kтр.

Представим Угол поворота как датчика так и приемника суммой двух составляющих

g=g0+Δg ; y=y0+Δy,

где g0 и y0 - основные угловые перемещения валов датчика и приемника соответственно; Δg и Δy - отклонения от основных перемещений датчика и приемника соответственно.

С учетом принятых обозначений сигнал рассогласования ИР

 

uх=Uckтр[sin(g0+Δg) - sin (y0+Δy)]= Uckтр[sing0cosΔg+ cosg0 sinΔg- siny0cosΔy- cosy0 sinΔy]= Uckтр(sing0 - siny0+ Δg cosg0- Δy cosy0)= Uckтрcosg0(Δg- Δy)= Uckтр xcosg0.

(372)

При выводе этой зависимости учтено, что g0= y0, а из-за малости отклонений Δg и Δy можно принять cosΔg= cosΔy=1, sinΔg=Δg, sinΔy=Δy.

Определим крутизну статической характеристики

 

kи= ∂ux/∂x=Uckтрcosg0. (373)

Анализируя полученное выражение крутизны статической характеристики можно отметить, что при увеличении g0 крутизна kи падает, а при g0=90о становится равной нулю.

Схема может быть использована при углах поворота не превышающих 90о.

Каскадная схема на ВТ.В этой схеме напряжение питания подается на обмотку возбуждения датчика. Квадратурные обмотки датчика и приемника замкнуты накоротко. Роторные обмотки датчика и приемника соединены между собой. Выходной сигнал ИР ΔU снимается с обмотки возбуждения приемника. Часто эту обмотку называют генераторной обмоткой.

ΔU=kиsin(x+π/2); x=g- y; (374)

kи=Uсkтр.п/kтр.д;

В согласованном положении валы даичика и приемника должны быть развернуты на 90о. Угол поворота вала исполнительного органа неограничен. Эта схема надежна, проста в эксплуатации, наладке и находит широкое применение в позиционных и следящих ЭП.

Каскадная схема не предъявляет столь высоких требований к индивидуальным характеристикам датчика и приёмника.

Каскадная схема на ВТ часто называют схемой с трансформаторным режимом ПИП.

 

Рис.218. Каскадная схема на ВТ

 

Каскадная схема на сельсинах . Эта схема относится к схемам с трансформаторным режимом. Часто эту схему называют трансформаторной синхронной передачей.

 

kир=kтрmax рад/В;

ΔU = kир(g-y);

kир – коэффициент передачи ИР;

Рис. 219.Каскадная схема на сельсинах

В заключении следует отметить, что потенциометрические ИР находят широкое применение в ЭП постоянного тока, а ИР, выполненые на ВТ и СС – в ЭП, работающих на переменном токе.


Дата добавления: 2019-02-08; просмотров: 940;

Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.014 сек.