1. Одноконтурная система аэп с отрицательной обратной связью по напряжению (схема, скоростные характеристики,

область применения).

2. И — регулятор (схемная реализация, передаточная функция, лачх, временные диаграммы).

3. Тепловая и нулевая защиты (назначение, чем осуществляются).

1. Отрицательная обратная связь по напряжению

Система АЭП с отрицательной обратной связью по напряжению представлена на рисунке 4.1, где приняты обозначения: РН – регулятор напряжения; П – преобразователь; к_пр =1 – коэффициент потенциального разделителя.

Рисунок 4.1

к_дн= к_делк_пр= к_дел.

Проанализируем статический режим замкнутой системы и получим выражение для скоростной характеристики. Далее сравним жесткость этой системы с жесткостью естественной скоростной характеристики и характеристики разомкнутой системы.

а) Естественная характеристика (ЕХ)

U_н= Е + IR_a= c_eФ_н+ IR_a;

E = c_eФ_н;

.

б) Разомкнутая система (РС)

U = E + I(R_a+ R_п),

где R_п– сопротивление преобразователя.

.

U_зн1^ЗС= 7,73В, U_зн1^РС= 0,37В,^ЕХ^ЗС^РС.

; .

в) Замкнутая система (ЗС) по напряжению

U_y= (U_зн– U_дн)к_рн (если R_зн= R_дн);

Е_п= U_yк_п = Е + I(R_a + R_п), Е = с_еФ_н;

U_дн = U_дк_дн, (U_д = Е_п – IR_п = Е + IR_a).

Е = U_yк_п – I(R_a + R_п) = (U_зн – U_дк_дн)к_пк_рн – I(R_a + R_п);

Е(1+к_рнк_пк_дн) = U_знк_пк_рн – I(R_aк_рнк_пк_дн + R_a + R_п).

;

;

 = _oi+^ЗС.

Анализ ^ЗС:

1. пусть к_рнк_пк_дн

^ЗС = IR_a/с_еФ_н = ^ЕХ;

2) при к_рнк_пк_дн= 0 (разорвали связь, т.е. РС)

.

Физический смысл действия отрицательной обратной связи по напряжению состоит в том, что она компенсирует падение напряжения в преобразователе и в идеале (при к₁к₂к₃) обеспечивает питание двигателя как бы от источника с нулевым внутренним сопротивлением.

Статические характеристики системы АЭП с отрицательной обратной связью по напряжению представлены на рисунке 4.2.

Определим сигнал U_зн, который надо подать, чтобы получить сигнал на выходе.

;

;

.

2. И-регулятор

В соответствии с рисунком 3.59а, передаточная функция И-регулятора

,

где , Z₁= R₁.

,

где Т_и= C_ocR₁,Cp = 1/Т_и.

Частотная характеристика и временные зависимости входного и выходного напряжений представлены на рисунке 3.59б, в, соответственно.

Физический смысл постоянной времени Т_исостоит в том, что она численно равна времени, за которое выходной сигнал достигает уровня входного при нулевых начальных условиях.

И-регулятор и любой другой, имеющий интегрирующую часть, обладает свойством памяти (т.е. при нулевом входном сигнале выходной сохраняет накопленное к этому моменту значение).

а)

б) в)

Рисунок 3.59

3. Тепловая защита

Осуществляет защиту двигателя от перегрева, вызванного перегрузкой по току:

а) при длительном режиме с помощью теплового реле и автоматов с тепловыми расцепителями;

б) в повторном кратковременном режиме с помощью реле максимального тока.

Общим недостатком рассмотренных узлов защиты от перегрузки является их низкая точность (двигатель и шкаф могут находиться в разных помещениях, при разных температурах и т.п.), поэтому более точная защита строится на теплосопротивлениях, которые закладываются в обмотки ЭД (см. рисунок 2.24).

Ч

Рисунок 2.24

асто АД имеют перегрузку по току из-за обрыва одной из фаз. Поэтому косвенно защиту от перегрузки можно построить, контролируя все фазы двигателя с помощью реле напряжения (РОФ). Оно включается между искусственным нулем и нулевой точкой фаз (см. рисунок 2.25). У двигателей большой мощности подключается через трансформатор тока.

П

Рисунок 2.25 Рисунок 2.26

ри повторно-кратковременном режиме тепловую защиту осуществляет реле максимального тока (см. рисунок 2.26).