Выбор схемы включения трансформатора синхронизации. Расчет схемы генератора пилообразного напряжения, страница 5

Rя.ц ние якорной цепи (Rя.ц = Rя.д + Rд.п + Rэкв); TμI – малая постоянная времени контура тока (TμI = Tя +Tп); kт − коэффициент передачи ОС по току; kп − коэффициент усиления ТП в зоне непрерывного тока.

Рис. 5. Структурные схемы контура тока в режимах  непрерывного (а) и прерывистого (б) токов

Коэффициент усиления ТП в зоне непрерывного тока при настройке на технический оптимум рассчитывают при Uу нач = 0 как 

                                            ∂ E                                  π            ⎛ π⋅U

                     kп =      d                        = Edo ⋅ ⋅cos ⎜⎜ Uоп. уmax нач ⎟⎟⎠⎞.            (8)

                                             ∂ Uу Uу=Uу нач                           Uоп.max               ⎝

При этом ПФ разомкнутого оптимизированного токового контура

                                     Wраз.                       (9)

На рис. 5, б также показана структурная схема контура тока в режиме прерывистого тока. Отличие схем вызвано тем фактом, что индуктивное сопротивление цепи якоря в режиме прерывистого тока проявляет себя как некоторое фиктивное сопротивление Rфикт, а электромагнитная постоянная времени цепи якоря практически не оказывает влияния на переходной процесс Tя ≈ 0. Сопротивление Rфикт не остается постоянным и зависит от интервала проводимости тока λ.

Таким образом, чтобы поддержать равенство передаточных функций разомкнутого контура тока при прерывистом и непрерывном токе, регулятор тока при прерывистом токе должен иметь интегрирующую структуру с передаточной функцией

                                        Wп ( )p = Rфикт                                                           .                   (10)

                                                                 р.т                     ′ ⋅kт ⋅2⋅TμI p

kп

На рис. 6 показаны принципиальные схемы адаптивных регуляторов тока. В первой схеме (рис. 6, а) в режиме непрерывного тока ключи SA1 и SA2 замкнуты и шунтируют сопротивления R4 и R7,  а РТ выполняет функцию ПИ-регулятора. В режиме прерывистого тока SA1 и SA2 разомкнуты, и ввиду того, что R7 расшунтирован на вход усилителя DА3, включается инерционное звено R7–C2. Одновременно увеличивается коэффициент передачи усилителя DA1. 

Рис. 6. Принципиальные схемы адаптивных регуляторов тока

Во второй схеме (рис. 6, б) ключ SA разомкнут в режиме непрерывного тока, а в режиме прерывистого – замкнут. При расчете передаточной функции регулятора в режиме непрерывного тока с целью упрощения расчетов целесообразно принять сопротивление R3 значительно большим, чем сопротивления R5 и R6. 

4.2.2.  Расчет регулятора скорости

Типовая схема пропорционально-интегрирующего регулятора скорости РС представлена на рис. 7. Он выполнен на операционном усилителе DA1. На входе регулятора скорости суммируются сигнал задания скорости Uз.с, поступающий с задатчика интенсивности через сопротивления R1, R2, и сигнал отрицательной обратной связи по скорости, поступающий с тахогенератора через резисторы R3, R4, R5.

Рис. 7. Принципиальная схема регулятора скорости

Уровень сигнала подбирается при наладке привода сменными сопротивлениями R1, R2, причем по величине сопротивления целесообразно иметь равными.

При работе регулятора скорости в линейном режиме (операционный усилитель не насыщен) напряжение Uр.с изменяется в соответствии с выражением

                                           ⎛    Uз.с        −      ω⋅kд.с            ⎞⎟⋅ R6⋅C2⋅ p +1  или

                  Uр.с = ⎜

                                              ⎝ R1+ R2 R3+ R4 + R5⎠         C2⋅ p

                                             ⎛            ω⋅kд.с ⋅(R1+ R2)⎞ R6⋅C2⋅ p +1

                   Uр.с = ⎜Uз.с −                           ⎟⋅                          =

                                             ⎝              R3+ R4 + R5 ⎠ (R1+ R2)⋅C2⋅ p

                                             = (Uз.с − ω⋅kо.с)⋅Wр.с, откуда видно, что передаточная функция РС имеет вид

R6⋅C2⋅ p +1

                                        Wр.с(p) = ,                        (11)

(R1+ R2)⋅C2⋅ p