3.3.5. Усилительные устройства.

Усилительные устройства (промежуточные усилители) в электроприводах предназначены для усиления сигнала управления по напряжению. Усилитель выполняет также сложение сигналов управления с сигналами обратных связей и преобразование сигнала рассогласования при последовательных корректирующих цепях (см.§4.3). В электроприводах наибольшее распространение получили усилители постоянного тока с характеристиками, имеющими ограничение выходного напряжения.

Усилители постоянного тока выполняются на транзисторах и интегральных микросхемах. Основным недостатком усилителей постоянного тока являются дрейф нуля. Для исключения этого недостатка используют усилители с двойным преобразованием. Постоянный входной сигнал преобразуют в переменный, затем его усиливают с помощью усилителя переменного тока, в котором отсутствует дрейф нуля, и снова преобразуют в постоянное напряжение.

Параметры усилителей постоянного тока системы УБСР различного исполнения приведены в приложении 5.

Коэффициент усиления усилителя выбирается на основе статического расчета электропривода и округляется в большую сторону.

При выборе коэффициента усиления усилителя необходимо помнить, что увеличение коэффициента усиления приводит не только к повышению точности регулирования, но и ухудшает качественные показатели переходного процесса.

4. Динамический расчет автоматизированных электроприводов

Любая система автоматического управления, в том числе и автоматизированный электропривод, должна быть работоспособной. Необходимым и достаточным условием работоспособности является обеспечение требуемого качества процесса управления, в понятие которого, кроме точности системы в установившемся режиме, входит качество переходного процесса. Качество переходного процесса характеризуется временем регулирования и перерегулированием и достигается за счет введения в систему корректирующих устройств (регулятор) с определенными параметрами.

В настоящее время в электроприводе при создании систем регулирования нашел применение принцип последовательной коррекции или так называемого подчиненного регулирования.

4.1. Уравнение движения и структурная схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Работу электродвигателя можно описать системой уравнений

(4.1)

при условии, что параметры двигателя постоянны, магнитный поток не зависит от нагрузки (отсутствует реакция якоря).

В системе уравнений (4.1) введены следующие обозначения:

- ЭДС двигателя и преобразователя;

с = к•Ф – коэффициент, определяемый конструкцией двигателя;

Ф – магнитный поток;

М – электромагнитный момент двигателя;

М_С – статический момент (момент нагрузки), приведенный к валу двигателя;

- суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя;

- суммарные индуктивности и сопротивление силовой якорной цепи системы преобразователь–двигатель.

На основании приведенной системы уравнений (4.1) легко можно составить структурную схему двигателя постоянного тока независимого возбуждения, которая изображена на рис.4.1.

Рис.4.1. Структурная схема двигатель постоянного тока.

После преобразований структурная схема двигателя, питаемого от тиристорного преобразователя, примет вид, показанный на рис.4.2,

Рис.4.2. Структурная схема двигателя с тиристорным преобразователем

где - электромагнитная постоянная времени;

- электромеханическая постоянная времени;

I_C – статический ток;

Т_П – постоянная времени преобразователя.