Свойства отдельных звеньев отражены на ней соответствующими


коэффициентами передачи: Ку– усилителя, Куп – управляемого преобразователя, Кд – двигателя, КBR – тахогенератора. Падение напряжения в якорной цепи двигателя и управляемого преобразователя при номинальном токе Iном учтено помехой нагрузки

, (3.2)

где Rя, Rп – сопротивление якорной цепи двигателя и выходное сопротивление УП.

Запишем уравнение для разомкнутой системы (размыкание системы по цепи обратной связи условно показано на рис. 3.4 волнистыми линиями). На основе принципа суперпозиции сигнал на выходе системы можно представить в виде двух составляющих. Одна из них зависит от Uзд, а вторая - от hн:

. (3.3)

Первая составляющая представляет собой угловую скорость на холостом ходу, а вторая – статическую ошибку разомкнутой системы (падение угловой скорости от нагрузки в разомкнутой системе, см. рис. 3.5):

(3.4)

Сравнив выражения (3.4) и (2.1), легко заметить, что они отличаются только учетом .

Уравнение для замкнутой системы записывается из аналогичных соображений, необходимо только учесть, что в замкнутой системе на вход поступает сигнал ошибки :

. (3.5)

Напряжение обратной связи, как следует из алгоритмической схемы, можно определить через выходной сигнал системы:

Тогда

.

Подставив последнее выражение для в (3.5) после несложных преобразований получим

. (3.6)

Первый член в этом выражении, так же, как в (3.3), это угловая скорость двигателя , но в замкнутой системе. Второй член – статическая ошибка замкнутой системы (падение угловой скорости от нагрузки в замкнутой системе). Проанализируем эту составляющую подробней. Произведение коэффициентов передачи звеньев одноконтурной системы называют коэффициентом усиления системы в разомкнутом состоянии (или короче - коэффициентом усиления разомкнутой системы):

. (3.7)

С учетом этого понятия и выражения (2.12) для статической ошибки разомкнутой системы статическую ошибку замкнутой системы можно представить в виде:

. (3.8)

Аналогичное соотношение несложно получить и для относительных статических ошибок:

. (3.9)

Из уравнений (3.8), (3.9) следует, что абсолютная и относительная статические ошибки от нагрузки в замкнутой системе уменьшаются в (1+Кр) раз по сравнению с разомкнутой.

Очевидно, что для уменьшения статических ошибок , до допустимых пределов необходимо увеличивать Кр. Коэффициенты передачи управляемого преобразователя Куп, двигателя Кд, тахогенератора КBR, входящие в выражение (3.7) для Кр, обычно заданы достаточно жестко. И нужное значение Кр обеспечивается выбором соответствующего значения Ку. Известно, что если в цепь обратной связи операционного усилителя включить конденсатор, то усилитель приобретает свойства интегрирующего звена. Коэффициент передачи идеального интегрирующего звена . В этом случае и , а статическая ошибка , в соответствии с выражением (3.9), стремится к нулю. Поэтому в современных системах электропривода на операционном усилителе обычно реализуют интегрирующее звено (операционный усилитель, охваченный емкостной обратной связью, называют интегральным регулятором). В связи с тем, что коэффициент усиления реальных операционных усилителей имеет конечное значение, реальный интегральный регулятор имеет хотя и не бесконечное, но достаточно большое значение коэффициента передачи. В результате статическая ошибка в замкнутой системе сводится не до нуля, но до весьма малых значений.

В современных приводах, выполненных в виде замкнутых систем с интегральными регуляторами, удается на нижней скорости обеспечить относительную ошибку не более 10...15% при D=1000...10000.

Если, например, имеется электропривод с диапазоном регулирования D = 10000 и наибольшей (верхней) частотой вращения nв = 1000об/мин, соответственно рад/c, то на нижнем пределе диапазона скорость будет:

При этом чтобы относительная ошибка не превышала 10%, абсолютное падение скорости должно быть не больше

∆nн = 10% × nН = 0,01 об/мин;

.



Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 1072;


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: 0.008 сек.