Общая характеристика системы «Тиристорный преобразователь - двигатель» на примере приводов ЭПУ-2 и SSD, страница 8

Исходная система уравнений по законам Ома и Кирхгофа для такой схемы будет иметь вид:

                                                                                                                    (17)

Где Коу – коэффициент усиления операционного усилителя (в идеальном случае – равен бесконечности)

                       

Решая данную систему уравнений получим, что передаточная функция такого безинерционного звена будет равна:

                                                                                       (18)

Вследствие того, что звено, выполненное на операционном усилителе А3 (регулятора скорости), имеет развязку по входному напряжению, выполненную с помощью повторителя напряжения А2, и напряжение U₁=U_2,  то его передаточная функция будет иметь следующий вид:

                                                                                  (19)

где W’ и W” – передаточные функции звена А3 относительно входа U₁  и U₂  соответственно.

                                                           (20)

В случае, когда требуется пропорциональный регулятор, параметры элементов выбирают так, что R₁₉₈=R₁₇₈+P_6, а  С₁₄₅=С₁₅₈, тогда (20) Сворачивается в единицу, и передаточная функция всего регулятора скорости определяется из (18). То есть,

                                                                         (21)

В регуляторе тока на операционном усилителе А1 выполнено простейшее безинерционное звено с передаточной функцией

                                                                                         (22)

Звено на операционном усилителе А3 в регуляторе тока аналогично рассмотренному выше звену регулятора скорости. Используя ту же методику рассмотрения, получим для регулятора тока:

 ,

А с учётом безинерционного звена на операционном усилителе А1 получим общую передаточную функцию регулятора тока:

                                                      (23)

Где К₈ – передаточная функция потенциометра RP8.

3.4.  Выбор элементов регуляторов.

Передаточная функция регулятора скорости определяется c учётом перехода от обозначений расчётной схемы к общим обозначениям, как

и должна быть равна, согласно расчёту

В схеме регулятора сопротивления R₁₉₂ =R₁₈₈= R₁₉₄= 100 кОм, R₁₉₃=68 кОм.

Получили, что RР₅=1,6МОм. Однако, потенциометр RР₅ имеет номинал в 1МОм, поэтому требуемый коэффициент передачи можно получить, увеличив сопротивление R₁₉₂. Для этого последовательно ему впаивается дополнительное сопротивление номиналом 200К, в результате чего общее сопротивление R₁₉₂ увеличивается на эту величину и становится равным 300К. Тогда:

В итоге получаем RP₅=0,66 МОм, что меньше его номинала, то есть может быть получено, кроме того, остаётся некоторый запас для  подстройки. В качестве дополнительного сопротивления можно применить сопротивление типа МЛТ.

При этом С₁₄₅=С₁₅₈=1мкФ (постоянные), а потенциометр RР₆ устанавливается таким образом, что R₁₇₈+RP₆=R₁₉₈, то есть, к примеру, если будет впаяно сопротивление R₁₉₈=200 кОм, то потенциометр устанавливается на 100 кОм. (сопротивление R₁₇₈ постоянно и равно 100 кОм.)

Для регулятора тока имеем передаточную функцию

, которая должна быть равна

Номиналы имеющихся элементов схемы следующие: С₉₅=0,1мкФ, С₈₇=0,022мкФ, R₁₃₃=R₁₃₁=22КОм.

Из приведённых выше выражений имеем, что постоянная времени регулятора Т равна:

Откуда

  КОм, что приемлемо при номинале RP₉=1 МОм.

Далее определяем коэффициент передачи потенциометра RР₈

Учитывая, что R₁₃₃=R₁₃₁=22КОм, и их отношение равно единице, то получить коэффициент передачи 0,038 возможно, изменив сопротивление R₁₃₃ так, что

Мом.

То есть, последовательно сопротивлению R₁₃₃ впаивается сопротивление, равное 2,6МОм─22Ком=2,58МОм, то есть, выбирая из номинального ряда сопротивлений, принимаем дополнительное сопротивление МЛТ в 2,7 Мом.