САР по отклонению частоты вращения якоря двигателя

На рис. 7.4 представлены принципиальная и структурные схемы управленя одним двигателем постоянного тока. Управляющий сигнал, как и в схеме рис. 7.3 формируется в соответствии с выражением

,

где U_мт – напряжение на зажимах тахогенератора.

Параметры САР подбираются так, чтобы при равенстве моментов на всех двигателях и одинаковой скорости вращения их якорей выполнялось условие . Поскольку обмотка возбуждения тахогенератора включена параллельно обмоткам добавочных полюсов ТЭД, то протекающий по ней ток пропорционален току якаря I_м, а напряжение на зажимах тахогенератора U_м1 – напряжению на тяговом двигателе.

При анализе САР приняты следующие допущения:

– падение напряжения в цепи якоря тахогенератора пренебрежимо мало;

– постоянные времени цепей обмоток якоря и возбуждения также пренебрежимо малы вследствие значительных величин их активного электрического сопротивления.

При этих допущениях ЭДС тахогенератора ΔЕ_т≈с_етк_фтI₀Δω, где с_ет – постоянная тахогенератора по ЭДС; к_фт – коэффициент пропорциональности между магнитным потоком тахогенератора и током якоря двигателя.

Уравнения (7.1) и (7.2) справедливы и в данном случае. Справедливы также выражения для передаточных функций усилителя У – W_у(p), обмотки возбуждения двигателя L1 – W_в(p)и якоря двигателя М – W_я(p).

Схема рис. 7.4б преобразуется к схеме рис. 7.4в и для неё справедливо выражение

или после преобразования .

После преобразования выражение (7.4) приводится к виду (7.3) с той лишь разницецей, что коэффициенты

и ,

где Е_т0=с_етк_фтI₀ω_o – начальное значение ЭДС тахогенератора.

Статическая ошибка данной САР определяется по формуле

.

Эта формула существенно отличается от формулы (7.4) для предыдущей схемы.

Преимуществами даной САР являются возможности обеспечения динамической и статической погрешности любого знака, что позволяет желательным образом перераспределять мощности между последовательно включёнными двигателями; незначительной погрешности в режиме максимальной тяги при соответствующем выборе параметров.

Основной недостаток обусловливается необходимостью применения тахогенераторов, вызывающих снижение надёжности трансмиссии.