1.2. Динамические режимы работы.

Структурная схема двигателя постоянного тока в замкнутой системе представлена на рис. 1.2.1.

В структурной схеме: Rя – сопротивление якорной цепи двигателя, Rпр – сопротивление преобразователя, См = Се – конструктивный коэффициент двигателя, Фн - полезный магнитный поток двигателя, Мд – электромагнитный момент двигателя, Мс - приведенный к валу двигателя момент нагрузки, J- приведенный к валу двигателя момент инерции системы, Ед – э.д.с. двигателя, НЭ – нелинейный элемент.

Рис.1.2.1. Структурная схема при нелинейной обратной связи.

Рассмотрим статическую характеристику нелинейного элемента (рис.1.2.2), при помощи которого реализуется ЗОС.

Uос		 Uос  UIя
	-U1 Зона нечув	U1 ствительности	UIя

Рис. 1.2.2. Статическая характеристика нелинейного элемента.

1. Если –U1  U_Iя  U1, то Uос=0. Напряжения (диапазоны), при которых Uос=0, называются зоной нечувствительности.

2. иначе

sign U1	+1 U10 Uос=(UIя –U1 sign U1)Kнэ
	- 1 U10

1). Рассмотрим статические характеристики, когда сигнал ОС по Iя не выходит за пределы зоны нечувствительности линейного элемента, отсюда система работает без ОС по току, но с ОС по скорости.

Воспользуемся известной формулой

2). При токах нагрузки –I_яотсI_я или I_яI_яотс на выходе нелинейного элемента появится напряжение ООС по току.

Для тока = + I_яотс конечная скорость на первом участке равна начальной скорости на II участке.

Так как начальная скорость на II участке известна, определим изменение скорости на этом участке, относительно начальной при дальнейшем увеличении М(I(относительно Мотс(I_яотс))), т.е. на втором участке будем рассматривать структурную схему для приращения величины.

Передаточная функция замкнутой системы по управляющему воздействию определим из структурной схемы, представленной на рис.1.2.3. (КосI_я = Кос*Кнэ).

Рис.1.2.3. Структурная схема замкнутой системы для определения передаточной функции по управляющему воздействию

,

где , .

Передаточная функция замкнутой системы по возмущающему воздействию определим из структурной схемы рис.1.2.4.

Рис.1.2.4. Структурная схема замкнутой системы для определения передаточной функции по возмущающему воздействию

.

Таким образом :

(1.2.1)

Если в выражении (1.2.1) положить Кос_Iя = 0, то получим выражение для динамической характеристики замкнутой системы с ООС по скорости двигателя:

,

.

Найдём передаточную функцию по моменту двигателя.

Передаточная функция замкнутой системы по управляющему воздействию определим из структурной схемы рис.1.2.5.

Рис.1.2.5. Структурная схема замкнутой системы для определения передаточной функции по управляющему воздействию

Передаточная функция замкнутой системы по возмущающему воздействию определим из структурной схемы рис.1.2.6.

Рис.1.2.6. Структурная схема замкнутой системы для определения передаточной функции по возмущающему воздействию.

.

Таким образом :

(1.2.2.)

Аналогично: как и для скорости, так и для момента можно, используя выражение (1.2.2.), получить выражения динамических характеристик для разомкнутой системы и замкнутых систем с ООС по току якоря и ООС по скорости двигателя.

Если Кос_Iя = 0, то получим выражение для динамической характеристики замкнутой системы с ООС по скорости двигателя:

,

,

.