2. Статические характеристики одноконтурной системы аэп с обратной связью по току

Рисунок 4.3

Регулирование по возмущению (ПОС), либо по отклонению (ООС) может осуществляться регулированием по току (см. рисунок 4.3).

U_y = (U_зт  U_дт)к_рт,

где (+) – для ПОС;

(–) – для ООС.

Е_п = U_y к_п = Е_дв + I(R_a + R_п);

Е = с_еФ_н;

U_дт = Iк_дт = I(R_a + R_п).

Е = U_yк_п – I(R_a + R_п) = [U_зт  I(R_a + R_п)]к_ртк_п – I(R_a + R_п) =

= U_зтк_ртк_п – I(R_a + R_п)(1  к_ртк_п)

.

Положительная обратная связь по току (ПОС)

.

; .

а) к_ртк_п = 0  ;

б) к_ртк_п = 1  ^{(+) ЗС} = 0 – абсолютно жесткая характеристика;

в) к_ртк_п    ^{(+) ЗС}  –.

Положительная обратная связь по току делает характеристики более жесткими, чем те же характеристики в разомкнутой системе (см. рисунок 4.4).

Отрицательная обратная связь по току (ООС)

.

а) к_ртк_п = 0  ;

б) к_ртк_п =   ^{(–) ЗС} = .

Отрицательная обратная связь по току применяется для реализации мягких характеристик ЭП.

Рисунок 4.4 Рисунок 4.5

В одноконтурных системах АЭП отрицательная обратная связь, как правило, применяется задержанная, т.е. вступает в работу при определенной токовой нагрузке. Для задержания ОС применяется стабилитрон.

Численный пример расчета обратной связи.

.

Пусть в системе положительная обратная связь по току. Нужно найти , при котором абсолютно жесткая характеристика.

1– к_ртк_п = 0,

где к_рт = 20; к_п = 30.

 = 1/ к_ртк_п = 1/600=0,002.

к_дт =? к_удт =?

U_дт = Iк_дт = I(R_a + R_п);

к_дт = (R_a + R_п); к_дт = к_ш к_удт; к_ш = U_шн /I_шн.

.

Пример – пусть Р_н = 1кВт, U_н = 220В , I_н = 5А , R_а = 4Ом , R_п = 4Ом.

к_дт_=0 = (R_a + R_п) = 0,002(4 + 4) = 0,016

.

 .

Рисунок 4.6

U_дт = I_нк_дт = 50,016 = 0,08В.

РС₁: U_зт1 = 0,37В;

РС₂: U_зт2 = 0,37 + 0,08 = 0,45В.

Рассчитанные статические характеристики замкнутой и разомкнутой систем представлены на рисунке 4.6.

3. Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости

Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости представлена на рисунке 4.7.

U_y = (U_зс – U_дс)к_рс (при R_зс = R_дс);

Е_п = U_у к_п = Е + I(R_a + R_п);

Е = с_еФ_н;

Рисунок 4.7

U_дс = к_дс, .

(U_зс – к_дс)к_рск_п = с_еФ_н + I(R_a + R_п);

U_зск_рск_п + к_дск_рск_п = с_еФ_н + I(R_a + R_п);

;

.

а) к_дск_рск_п = 0  ;

б) к_дск_рск_п =    = 0.

Статические характеристики системы АЭП с отрицательной обратной связью по скорости представлены на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8

В системе с отрицательной обратной связью по скорости можно получить абсолютно жесткие характеристики, но только при очень большом коэффициенте усиления. Такие же характеристики можно получить при интегральном регуляторе скорости.

4. Статические характеристики двухконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току

Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току представлена на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9

а) I < I_отс, U_дт< U_{ст VD}.

В рабочем диапазоне тока справедливы выражения для предыдущего случая, т.к. работает только одна обратная связь по скорости (см. рисунок 4.10).

б) I > I_отс, U_дт> U_{ст VD}.

В этом диапазоне тока одновременно на входе регулятора скорости действуют два сигнала ОС:

- сигнал по скорости, который стремится сделать скоростную характеристику более жесткой;

- сигнал по току, который стремится сделать скоростную характеристику более мягкой.

Для получения требуемой характеристики должна преобладать ОС по току.

U_y = (U_зс – U_дс – U_дт + U_ст)к_рс;

Е_п = U_ук_п = Е + I(R_a + R_п);

Е = с_еФ_н;

U_дс = к_дс;

U_дт = I(R_a + R_п).

[U_зс – к_дс – I(R_a + R_п) + U_ст]к_рск_п = с_еФ_н + I(R_a + R_п);

 = ₀ – ;

.

Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной ОС по скорости и отсечкой по току представлены на рисунке 4.10.

5. 

   Рисунок 4.10

   Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной обратной связью по напряжению и положительной обратной связью по току

Система АЭП с отрицательной обратной связью по напряжению и положительной обратной связью по току представлена на рисунке 4.11.

Рисунок 4.11

U_y = (U_зс – U_дн + U_дт)к_рс;

Е_п = U_ук_п = Е + I(R_a + R_п);

Е = с_еФ_н;

к_дн = U_дк_дн = (Е_п – IR_п)к_дн = (Е + IR_a)к_дн;

U_дн = I(R_a + R_п).

[U_зс – (с_еФ_н + IR_a)к_дн + I(R_a + R_п)]к_рск_п = с_еФ_н + I(R_a + R_п);

;

 = _оi – .

Эта система дает возможность получить жесткие характеристики.