6.5.1Задатчик інтенсивності першого порядку

Задатчик інтенсивності першого порядку AI-1 є базовим елементом для всіх систем ТП-Д. Його структурна схема зображена на рис.6.2. Основними елементами AI-1 є з'єднані послідовно нелінійний елемент АН та інтегратор I, які охоплені одиничним негативним зворотним зв'язком. В результаті такої організації в статичних режимах завжди U_вх = U_, а в динаміці перехід сигналу U_від одного рівня до іншого при ступеневій зміні сигналу U_вх відбувається лінійно з необхідним темпом. Таким чином, забезпечується перехід від однієї швидкості до іншої за лінійнім законом з надійним обмеженням прискорення (моменту) електроприводу.

Рис. 4.2. Структурна схема задатчика інтенсивності першого порядку

Коефіцієнт передачі інтегратора

де K_ - коефіцієнт передачі зворотного зв'язку за швидкістю;

_max – максимальне (необхідне) прискорення приводу;

U_1m= 10 В – максимальне обмежене значення сигналу U₁.

Величина _max знаходиться на підставі технологічних розрахунків машини або установки, а також може бути визначена орієнтовно з рівняння руху електроприводу

де М_пуск – заданий (необхідний) пусковий момент двигуна; М_с – розрахункове значення моменту навантаження (можна прийняти М_с= М_ном); J – повний момент інерції системи.

4.6. Розрахунок статичних показників системи тп-д

Статичні характеристики замкнутих систем ТП-Д можуть бути отримані на підставі структурних схем при підстановці р = 0.

У загальному випадку рівняння механічної характеристики будь-якої системи ТП-Д з підлеглим регулюванням швидкості в першій зоні ( < ₀) та П-регулятором швидкості можна привести до виду

де ₀ = f (U_) – швидкість ідеального холостого ходу при М = М_с= 0 (задається оператором або пристроєм автоматики);  = f (M) – статичний перепад швидкості (залежить від навантаження М = М_с).

На практиці знайшли застосування два способи налагодження статичних режимів в першій зоні для систем ТП-Д з П-регулятором швидкості:

На номінальну _ном (розрахункову _р) швидкість при номінальному М_с= М_ном (розрахунковому М_с= М_р) навантаженні.

За заданим статизмом _з характеристики, яка відповідає нижній границі потрібного діапазону регулювання в першій зоні D = _max / _min при номінальному М_с= М_ном(розрахунковому М_с= М_р) навантаженні.

Оскільки статизм системи не задано, на відміну від номінальної швидкості при моменті на валу М_с настроювання проводитимемо по першому способі: в рівняння механічної характеристики системи ТП-Д необхідно підставити  = _ном, М = М_с= М_ном, а потім визначити чисельні значення настроєчних параметрів контурів a_, a_i.

За другим способом знахо дять статизм  =  / ₀, а потім в отриманий вираз підставляють  = _з, М = М_с= М_ном або М = М_с= М_р, Після цього визначають величину a_, a_i.

Вибір способу настроювання статичних режимів систем ТП-Д залежить від призначення механізму або установки та від технологічних умов роботи електроприводу.

З урахуванням вищевикладеного, рівняння механічних характеристик розглянутих типових систем ТП-Д з П-регулятором швидкості при роботі в першій зоні ( < ₀) буде мати вигляд

де ₀= U_ / K_ – швидкість ідеального холостого ходу при М = М_с= 0;  = a_a_iТ_М / J – статичний перепад швидкості для М = М_с.

Таким чином, характеристики прямолінійні, паралельні і можуть бути розташовані у всіх чотирьох квадрантах в залежності від режиму роботи приводу.

Настроювання статичних показників систем ТП-Д з П-регулятором швидкості першим способом здійснюється відповідно до виразу

де U__ном- сигнал завдання номінальної _ном швидкості при номінальному М_с= М_ном навантаженні (можна прийняти U__ном = U__р = 10 В).

Другий спосіб настроювання статичних режимів систем ТП-Д з П-регулятором швидкості визначається залежністю

або

де _з – заданий статизм характеристики нижньої границі необхідного діапазону регулювання в першій зоні D при номінальному М_с= М_ном або розрахунковому М_с= М_р навантаженні; U__max = 10 В – сигнал завдання максимальної швидкості.

З урахуванням високої жорсткості механічних характеристик сучасних систем ТП-Д з підлеглим регулюванням можна з достатнім ступенем точності прийняти D D₀ = _0max / _0min.

Отримані рівняння визначають величину добутку настроєчних параметрів a_a_i, тому далі необхідно задатися чисельним значенням одного з них, а потім визначити величину іншого. Доцільно спочатку задати величину a_i у бік більших значень, а після цього знайти a_. При такому підході зменшується коливальність струму (моменту) і зберігається загальний коефіцієнт підсилення П-регулятора швидкості.

Рекомендоване значення струмового коефіцієнту a_i= 1...4, приймемо 1, тоді значення швидкісного коефіцієнту a_= a_a_i/ a_i=0,134/1=0,134.

Отже рівняння механічних характеристик розглянутої системи ТП-Д з П-регулятором швидкості при роботі в першій зоні ( < ₀) матиме вигляд: