Расчет системы управления автоматизированным электроприводом. Синтез системы подчиненного регулирования, страница 2

Линеаризация генератора заключается в выборе постоянного значения  и замене нелинейной зависимости  одним из известных способов.

Линеаризация тиристорного преобразователя заключается в выборе постоянного значения коэффициента передачи преобразователя согласно выражению

, где  - номинальная ЭДС преобразователя;  - максимальное напряжение управления на входе преобразователя.

Постоянная времени преобразователя назначается исходя из условия

4.4 Структурная схема заданной части САУ

Исходя из принципиальной схемы следует разработать структурную схему заданной части САУ. При этом в качестве модели тиристорного преобразователя следует рассматривать апериодическое или безынерционное звено.

Датчик напряжения, реализуемый согласно схеме, приведенной на рис. 2, является безынерционным с коэффициентом передачи

Здесь R – сопротивление потенциометра; r – сопротивление той части потенциометра, с которой снимается сигнал обратной связи по напряжению, K - коэффициент передачи согласующего усилителя.

Принципиальная схема датчика тока приведена на рис. 3. Согласно этой схеме датчик тока представляет собой безынерционное устройство с коэффициентом передачи

Здесь  - сопротивление измерительного шунта;  - коэффициент передачи согласующего усилителя. Для измерительных шунтов приводятся номинальные значения тока  и напряжения .

Выпускаются шунты 75ШС на номинальные токи 5, 10, 20, 30 и 50А, шунты 75ШСМ на токи 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750 и 1000А, шунты 150ШС на токи 150, 300, 500, 750 и 1000А и шунты 300ШС на токи 20,60 и 75А.

Датчик скорости (рис. 4) снабжен RC-фильтром, обеспечивающим снижение уровня высокочастотных помех на выходе датчика. Пренебрегая индуктивностью якорной цепи тахогенератора, передаточную функцию датчика скорости можно представить в следующем виде:

Здесь коэффициент передачи тахогенератора; R – полное сопротивление потенциометра; r – сопротивление той части потенциометра, с которой снимается напряжение;  - коэффициент передачи согласующего усилителя;  - постоянная времени фильтра.

Коэффициент  определяется согласно соотношению

где  - номинальные ЭДС и угловая скорость вращения тахогенератора (входят в исходные данные).

Постоянная времени фильтра равна

.

В большинстве случаев  значительно (на несколько порядков) меньше других постоянных времени элементов заданной части системы. В этом случае допустимо принять =0.

4.5 Расчет параметров обратных связей

Параметры датчиков обратных связей и полупроводниковых управляемых выпрямителей определяются в соответствии с п.п. 4.3, 4.7.

Для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением подлежат определению значения , , , где С – конструктивный коэффициент,  - номинальный поток возбуждения,  - индуктивность якорной цепи,  - электромагнитная постоянная времени.

Значение  можно определить из уравнения электромеханической характеристики двигателя для номинального режима:

.

Здесь  - номинальное значение напряжения на якоре, В.,  - номинальный ток, А., - номинальное значение угловой скорости вращения, рад/с.

При отсутствии сведений о величине индуктивности якорной цепи искомую величину можно определить по приближенному выражению

где p – число пар полюсов, =0,25 при наличии компенсационной обмотки и =0,6 для некомпенсированного двигателя.

Электромагнитная постоянная времени  есть отношение индуктивности  к сопротивлению  якорной цепи: . В том случае, когда значение  в паспортных данных двигателя отсутствует, можно использовать приближенную формулу

.

Здесь  - номинальное значение коэффициента полезного действия.