Обратные связи с отсечками

Обратные связи с отсечками (задержанные обратные связи) широко применяются в СУЭП с суммирующим усилителем для формирования требуемых переходных процессов привода. При жестких требованиях к стабильности тока якоря в переходных режимах применяют отсечку по скорости и току либо упреждающее токоограничение, в остальных случаях используют обычно отсечку по току.

Для расчета электромеханических характеристик необходимо вначале определить параметры цепи токовой отсечки (см. п. 4.2–4.5), исходя из заданных и рассчитанных коэффициентов усиления выбранной структуры СУЭП.

4.6.2. Электромеханические характеристики
в системе с ООС по скорости и отсечкой по току

Определим K_то и U_оп. При работе привода в режиме отсечки (см. рис. 4.1), когда действуют ООС по скорости и току , можно запи-

сать:

(4.29)

где .

Для режима стопорения :

. (4.30)

Напряжение ТП в режиме стопорения:

. (4.31)

Напряжения можно также представить в виде

, (4.32)

где – сопротивление цепи выпрямленного тока (2.43). Тогда, приравнивая выражения (4.32) и (4.31) и подставляя в (4.31) выражение (4.30), получим

. (4.33)

Значение определяют при работе двигателя на верхней механической характеристике, следовательно, в выражении (4.33) .

Напряжение определяют при известном

. (4.34)

Статические электромеханические характеристики (ЭМХ) строятся для верхней и нижней частот диапазона регулирования. Каждая будет содержать два участка: стабилизации скорости и совместного действия ОС по скорости и токовой отсечки. В этих же координатах строятся ЭМХ для разомкнутой системы при с целью проверки запаса по ЭДС преобразователя. Указанная ЭМХ является верхней граничной, и если правильно рассчитан преобразователь, она не должна пересекаться с ЭМХ для замкнутой системы при работе на верхней частоте диапазона регулирования.

Граничная ЭМХ строится по уравнению

, (4.35)

где .

Далее строят ЭМХ замкнутой системы по уравнениям для участков стабилизации скорости и действия отсечки.

Для рассматриваемой системы эти уравнения следующие:

Первый участок (4.1):

; (4.36)

второй участок [4]:

. (4.37)

В выражения (4.36) и (4.37) для верхней рабочей ЭМХ , для нижней определяют из выражения для идеального холостого хода при .

. (4.38)

Примерный вид всех построенных ЭМХ изображен на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Электромеханические характеристики СУЭП с ООС скорости и отсечкой по току

Рис. 4.6. Электромеханические характеристики СУЭП с отсечкой по току
при недостаточной ЭДС преобразователя

На рис. 4.6 показана ЭМХ при отсутствии достаточных запасов по ЭДС преобразователя. На участке ав система размыкается и ООС по скорости
не действует.

4.6.3. Электромеханические характеристики в системе
с ООС по скорости, ПОС по току якоря и отсечкой по току

Рассчитывают в этой системе по методике,аналогичной п. 4.6.

Для режима справедливо уравнение

. (4.39)

Для режима стопорения получаем

. (4.40)

Тогда, учитывая, что , и подставляя для выражение (4.40), получаем

. (4.41)

Напряжение

. (4.42)

Статические ЭМХ в этой системе строятся на основании уравнений для соответствующих участков стабилизации и отсечки:

первый участок (4.11):

; (4.43)

второй участок :

. (4.44)

На участке действия отсечки результирующая ОС по току будет отрицательной , и знак в выражении (4.44) в круглых скобках изменится на противоположный.

Методика построения и примерный вид ЭМХ соответствуют описанным в п. 4.6 и здесь не приводятся.

4.6.4. Электромеханические характеристики в системе
с ООС по напряжению, ПОС по току якоря и отсечкой по току

Аналогично рассуждениям, приведенным ранее, можно записать

. (4.45)

Для режима стопорения

, (4.46)

где .

Приравнивания и подставляя в (4.46),
получим

. (4.47)

Напряжение

. (4.48)

Уравнения ЭМХ для участков:

первый участок (4.26):

; (4.49)

второй участок [4]:

. (4.50)

В случае применения ООС по ЭДС двигателя все уравнения механических характеристик остаются справедливыми, а расчет совпадает с аналогичным в п. 4.6.2.

Методика построения ЭМХ описана ранее.