 |
4.2 Статические характеристики одноконтурной системы АЭП с обратной связью по току
|
|
|
|
4. 2 Статические характеристики одноконтурной системы АЭП с обратной связью по току
|
Рисунок 4. 3 |
Регулирование по возмущению (ПОС), либо по отклонению (ООС) может осуществляться регулированием по току (см. рисунок 4. 3).
Uy = (Uзт ± Uдт)× крт,
где (+) – для ПОС;
(–) – для ООС.
Еп = Uy × кп = Едв + I× (Ra + Rп);
Е = се× Фн× W;
Uдт = I× кдт = b× I× (Ra + Rп).
Е = Uy× кп – I× (Ra + Rп) = [Uзт ± b× I× (Ra + Rп)]× крт× кп – I× (Ra + Rп) =
= Uзт× крт× кп – I× (Ra + Rп)× (1 ± b× крт× кп)
.
Положительная обратная связь по току (ПОС)
.
; 
.
а) b× крт× кп = 0 Þ 
;
б) b× крт× кп = 1 Þ DW(+) ЗС = 0 – абсолютно жесткая характеристика;
в) b× крт× кп ® ¥ Þ DW(+) ЗС ® –¥.
Положительная обратная связь по току делает характеристики более жесткими, чем те же характеристики в разомкнутой системе (см. рисунок 4. 4).
Отрицательная обратная связь по току (ООС)
.
а) b× крт× кп = 0 Þ 
;
б) b× крт× кп = ¥ Þ DW(–) ЗС = ¥.
Отрицательная обратная связь по току применяется для реализации мягких характеристик ЭП.
|
Рисунок 4. 4 Рисунок 4. 5 |
В одноконтурных системах АЭП отрицательная обратная связь, как правило, применяется задержанная, т. е. вступает в работу при определенной токовой нагрузке. Для задержания ОС применяется стабилитрон.
Численный пример расчета обратной связи.
.
Пусть в системе положительная обратная связь по току. Нужно найти b, при котором абсолютно жесткая характеристика.
1– b× крт× кп = 0,
где крт = 20; кп = 30.
b = 1/ крт× кп = 1/600=0, 002.
кдт =? кудт =?
Uдт = I× кдт = b× I× (Ra + Rп);
кдт = b× (Ra + Rп); кдт = кш × кудт; кш = Uшн /Iшн.
|
|
|
.
Пример – пусть Рн = 1кВт, Uн = 220В, Iн = 5А, Rа = 4Ом, Rп = 4Ом.
кдт½ DW=0 = b× (Ra + Rп) = 0, 002× (4 + 4) = 0, 016
.
® 
.
|
Рисунок 4. 6 |
Uдт = Iн× кдт = 5× 0, 016 = 0, 08В.
РС1: Uзт1 = 0, 37В;
РС2: Uзт2 = 0, 37 + 0, 08 = 0, 45В.
Рассчитанные статические характеристики замкнутой и разомкнутой систем представлены на рисунке 4. 6.
4. 3 Статические характеристики одноконтурной системы АЭП с отрицательной обратной связью по скорости
Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости представлена на рисунке 4. 7.
Uy = (Uзс – Uдс)× крс (при Rзс = Rдс);
Еп = Uу × кп = Е + I× (Ra + Rп);
Е = се× Фн× W;
|
Рисунок 4. 7 |
Uдс = кдс× W, 
.
(Uзс – кдс× W)× крс× кп = се× Фн× W + I× (Ra + Rп);
Uзс× крс× кп + кдс× W× крс× кп = се× Фн× W + I× (Ra + Rп);
;
.
а) кдс× крс× кп = 0 ® 
;
б) кдс× крс× кп = ¥ ® DW = 0.
Статические характеристики системы АЭП с отрицательной обратной связью по скорости представлены на рисунке 4. 8.
|
Рисунок 4. 8 |
В системе с отрицательной обратной связью по скорости можно получить абсолютно жесткие характеристики, но только при очень большом коэффициенте усиления. Такие же характеристики можно получить при интегральном регуляторе скорости.
4. 4 Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току
Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току представлена на рисунке 4. 9.
|
Рисунок 4. 9 |
а) I < Iотс, ½ Uдт½ < Uст VD.
В рабочем диапазоне тока справедливы выражения для предыдущего случая, т. к. работает только одна обратная связь по скорости (см. рисунок 4. 10).
б) I > Iотс, ½ Uдт½ > Uст VD.
В этом диапазоне тока одновременно на входе регулятора скорости действуют два сигнала ОС:
- сигнал по скорости, который стремится сделать скоростную характеристику более жесткой;
|
|
|
- сигнал по току, который стремится сделать скоростную характеристику более мягкой.
Для получения требуемой характеристики должна преобладать ОС по току.
Uy = (Uзс – Uдс – Uдт + Uст)× крс;
Еп = Uу× кп = Е + I× (Ra + Rп);
Е = се× Фн× W;
Uдс = W× кдс;
Uдт = b× I× (Ra + Rп).
[Uзс – W× кдс – b× I× (Ra + Rп) + Uст]× крс× кп = се× Фн× W + I× (Ra + Rп);
W = W0 – DW;
.
Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной ОС по скорости и отсечкой по току представлены на рисунке 4. 10.
|
Рисунок 4. 10
|
|
|
|
