8.2. Сар положения с линейным регулятором

Ф ункциональная схема САР положения, функционирующей в режиме малых перемещений, приведена на рис. 8.2. САР содержит двигатель постоянного тока ДПТ с независимым возбуждением, управляемый по цепи якоря от тиристорного преобразователя ТП, редуктор Р, регуляторы и датчики тока, скорости и положения (РТ, РС, РП, ДТ, ДС, СП), задатчик положения СД, фазочувствительный выпрямитель ФЧВ. В качестве датчика скорости используется тахогенератор постоянного или переменного тока (на схеме изображен тахогенератор постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов). В качестве датчика положения применен сельсин-приемник (СП), а в качестве задатчика положения - сельсин-датчик (СД). Сельсины работают в трансформаторном режиме (их обмотки возбуждения не соединены друг с другом и синхронизирующий момент не возникает). При возникновении рассогласования  = _з –  в положении роторов сельсинов, т.е. при возникновении ошибки регулирования положения, в выходной однофазной обмотке сельсина-приемника наводится э.д.с. U_ = U_{ , max} sin  .

Рис. 8.2. Функциональная схема САР положения

При малых рассогласованиях в угловых положениях (< 3) сельсинов величина наведенной э.д.с. будет практически пропорциональна величине рассогласования, т.е.

U_ = K_  ,

где K_ = U_{, лин} / _лин – коэффициент передачи сельсина-приемника в линейной зоне измерения углового положения,

U_{, лин},  _лин – отклонения координат в линейной зоне измерения углового положения.

Фазочувствительный выпрямитель ФЧВ позволяет выявить знак (фазу) рассогласования, формируя напряжение, пропорциональное ошибке регулирования положения, т.е.

U_п = K_фчв U_ = K_фчв K_ ,

где K_фчв – коэффициент передачи ФЧВ.

Замкнутые контуры регулирования тока якоря и скорости двигателя (ЗКРТ и ЗКРС) настраиваются так же, как и в системе регулирования скорости «ТП–Д»: ЗКРТ – на технический оптимум (ТО), ЗКРС – на технический или симметричный оптимум (СО). При этом регулятор тока якоря имеет ПИ-структуру, регулятор скорости – П- или ПИ-структуры.

В зоне малых перемещений контур регулирования положения настраивают, как правило, на технический (ТО) или апериодический (АО) оптимумы. Структурная схема замкнутого контура регулирования положения приведена на рис. 8.3. Передаточную функцию ЗКРС аппроксимируют звеном первого порядка

где T_c – постоянная времени ЗКРС.

Рис. 8.3. Структурная схема контура регулирования положения

Коэффициент передачи силового редуктора K_ определяется как отношение выходной скорости редуктора к входной. Коэффициент передачи K_п цепи обратной связи по положению представляет собой отношение

K_п = U_{п, лин} /  _лин.

При использовании в качестве датчика положения сельсина или вращающегося трансформатора K_п рассчитывают по формуле

K_п = K_фчв K_ = K_фчв U_{ , лин} /  _лин.

Эквивалентная малая постоянная времени замкнутого контура регулирования положения (ЗКРП) представляет собой сумму малых постоянных времени ЗКРС и фильтров на выходах регулятора положения (РП) и датчика положения (на выходе ФЧВ при использовании сельсина в качестве датчика положения), см. рис. 8.3:

T_п = T_с + T_фрп + T_фдп.

Применяя типовую методику синтеза к контуру, настраиваемому на АО, получим передаточную функцию регулятора положения:

(8.1)