2. Перечислите основные блоки, из которых состоит функциональная схема следящего электропривода постоянного тока релейного действия и проанализируйте её принцип действия

В схеме ЭП используется ДПТ последовательного возбуждения М c двумя обмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2 (рисунок 1). Управление двигателем осуществляется с помощью силовых транзисторов VT1 или VT2.

Рисунок 1 - Функциональная схема следящего электропривода постоянного тока релейного действия

Разрядные диоды VD3 и VD4 служат для снятия перенапряжений, возникающих при отключении обмоток якоря и возбуждения, которые обладают значительной индуктивностью.

В качестве датчиков входной и выходной величин используются кольцевые потенциометры П1 и П2, которые образуют потенциометрический измеритель рассогласования. Их питание осуществляется постоянным напряжением U_п.

Движок потенциометра П1 (датчик входной величины) связан с выходным валом задающего устройства ЗУ, который представляет собой в данном случае редуктор с ручным приводом. Движок потенциометра П2 (датчик выходной величины) связан с валом редуктора Р, расположенного на валу ДПТ и рабочей машины РМ. Редукторы ЗУ и Р имеют одинаковое передаточное число. Сигнал рассогласования U_ снимается с П1 и П2. При их одинаковом угловом положении U_=0. При этом равен о и сигнал U_ на выходе усилителя У, транзисторы VT1 и VT2 закрыты и ДПТ неподвижен.

При возникновении угла рассогласования   _вх_вых движков потенциометров П1 и П2, вызванного поворотом рукоятки ЗУ, сигналы U_ и U_ становятся отличными от нуля. В зависимости от полярности сигнала U_, которая определяется знаком , сигнал U_ подается на транзистор VT1 (по цепи диод VD10 – стабилитрон VD5 – резистор R3 – диод VD7) или VT2 (по цепи диод VD9 – стабилитрон VD6 – резистор R4 – диод VD8). Если этот сигнал превышает порог срабатывания стабилитронов VD5 или VD6, то соответствующий транзистор откроется, подключая ДПТ к источнику питания с напряжением U. Двигатель начнет вращаться, поворачивая вал РМ и ось движка потенциометра П2 в направлении, при котором возникшее рассогласование в системе будет стремиться к нулю. Когда сигнал U_ станет меньше напряжения открывания стабилитронов VD5 или VD6, работающий транзистор (VT1 или VT2) закроется и отключит ДПТ от источника питания.

В данной схеме ЭП отрабатывает заданное перемещение _вх с некоторой погрешностью, обусловленной нечувствительностью системы из-за наличия порога срабатывания стабилитронов VD5, VD6. Зона нечувствительности системы должна быть минимальной в пределах 2…3 угла рассогласования.

Достоинство таких следящих ЭП заключается в простоте и надежности, а недостатком является наличие определенной нечувствительности (неточности) при слежении.

2. Перечислите основные блоки, из которых состоит функциональная схема следящего электропривода переменного тока пропорционального действия и проанализируйте принцип ее действия

В маломощных (до 1кВт) следящих ЭП переменного тока обычно используют двухфазные короткозамкнутые АД, в том числе и с полым ротором (рисунок 1).

Двигатель М имеет обмотки возбуждения LM2 и управления LM1, которые пита­ются сдвинутыми по фазе на 90 напряжениями. Регулирование скорости АД осу­ществляется изменением действующего значения напряжения на ОУ LM1, которая получает питание от фазы А трехфазной сети переменного тока через тиристоры VS1…VS4. Обмотка возбуждения LM2 связана с фазами В и С через тиристоры VS5 и VS6. Тиристоры VS1…VS6 образуют стандартные схемы регуляторов напряжения переменного тока. Они попарно включены по встречно-параллельной схеме, что обеспечивает протекание тока по обмоткам в оба полупериода питающего напряжения.

Рисунок 1 - Функциональная схема следящего электропривода переменного

тока пропорционального действия

Рассогласование между задающей осью и валом ЭП измеряется с помощью сель­синной пары, состоящей из сельсина-датчика СД и сельсина-приемника СП. Поло­жение ротора СД определяет входной сигнал _вх, а положение ротора СП зависит от угла поворота вала ЭП _вых. Сигнал рассогласования U_, снимаемый с обмотки ста­тора СП, пропорционален разности углов _вх и _вых, а фаза этого напряжения опре­деляется знаком этой разности (ошибки).

Сигнал рассогласования U_ подается на вход фазочувствительного усилителя У1. После прохождения через корректирующее звено, состоящее из резисторов R1, R2 и конденсатора С1, сигнал рассогласования усиливается усилителем У2 и в виде на­пряжений U_1 или U_2 поступает на блок управления тиристорами.

Схема работает следующим образом. При появлении сигнала рассогласования U_ в зависимости от его фазы на выходе усилителя У2 появляются напряжения U_1 или U_2. При возникновении, например, напряжения U_1 СИФУ подает импульсы управ­ления на тиристоры VS1, VS2, VS5, VS6, которые открываются и подают на ОУ и ОВ напряжения U_о.у. и U_о.в., пропорциональные сигналу рассогласования U_1. Двига­тель М начинает вращаться, уменьшая угол рассогласования   _вх_вых между осями сельсинов СД и СП.

При другой фазе сигнала U_ , т.е. при изменение знака угла рассогласования , на выходе усилителя У2 появляется напряжение U_2.

Этот сигнал включает тиристоры VS3, VS4, и на ОУ подается напряжение U_о.у., сдвинутое по фазе на 180 по сравнению с предыдущим случаем. Поскольку одно­временно с этим откроются тиристоры VS5, VS6 и ОВ также получит питание, дви­гатель М начнет вращаться, но уже в другом направлении. Таким образом, за счет фазы напряжения U_о.у. осуществляется реверс двигателя М, обеспечивающий отра­ботку угла рассогласования с любым знаком.

Конденсатора С2…С5 и резисторы R3, R4 служат для сглаживания пульсаций на­пряжения на обмотках двигателя.