Тема 7. Электромашинная следящая система (ЭСС)                      

          управления скоростью

Описание системы.           

Регулируемая величина y: скорость вращения вала двигателя  измеряется тахогенератором постоянного тока ТГ. Выходное напряжение ТГ сравнивается с напряжением задатчика скорости потенциометра ПТ. Напряжение пропорционально значению задаваемой скорости  (рис. П.1.7). Силовая часть ЭСС мощностью до 100 кВт образована по схеме "электромашинный усилитель (ЭМУ )поперечного поля - исполнительный двигатель (ИД) постоянного тока". 

Объект создает на исполнительном валу ЭСС момент нагрузки . Преобразование скорости  вращения вала ИД в скорость вращения вала объекта осуществляется редуктором (Ред). 

ЭМУ приводится во вращение кинематически связанным с ним приводным двигателем ПД (например трехфазным асинхронным двигателем).

                                          Рис. П.1.7.

Обмотки управления OУ1, OУ2 ЭМУ питаются от усилителя постоянного тока (УПТ). ЭМУ является усилителем мощности и питает якорную цепь ИД. Исполнительный вал ИД кинематически связан с валом тахогенератора (ТГ). Для обеспечения устойчивости (ЭСС используется сигнал  внутренней отрицательной обратной связи (ООС) по току якоря ИД через сопротивление , который поступает на вход УПТ через корректирующее устройство (КУ).

Таким образом, на входе УПТ суммируются сигнал , пропорциональный требуемой скорости , и сигнал коррекции . УПТ и ЭМУ вырабатывают напряжение управления якорной обмоткой ИД, пропорциональное скорости , а напряжение  стабилизирует работу ЭСС при изменении момента объекта.

На функциональной схеме ЭСС показаны также "вспомогательные" элементы ЭСС: обмотки возбуждения ПД, ИД и ТГ, регулировочные элементы ЭМУ.

Целью расчета является выбор коэффициентов передачи УПТ и КУ, обеспечивающих устойчивую работу ЭСС с заданными показателями.

Исходные данные для расчета ЭСС приведены в табл. П.I.7.                      

                                                                                            Таблица П.1.7.   

Элементы ЭСС	Передаточные функции		Параметры
Соединение ЭМУ-ИД
Исполнительный двигатель (ИД)	а) по управлению: б) по возмущению:
Тахогенератор (ТГ)
Усилитель постоянного тока (УПТ)		0,01£ТФ £0,1 [c]   - подлежит расчету
Корректирующее устройство (КУ)		- подлежат расчету

Примечания: 1. В табл. П.1.7. приняты обозначения:  -постоянная времени нарастания тока короткого замыкания ЭМУ; - постоянная времени обмотки ЭМУ; - электромеханическая постоянная времени ИД; Т_Я - постоянная времени якорной цепи ИД; k_B - коэффициент передачи ИД по возмущению (изменение момента сил нагрузки M_Н); Т_Ф - постоянная времени сглаживающего фильтра на входе УПТ.

2. При расчете принять изменение момента сил нагрузки от 0 до М_{Н ном} = 0,1¸ 1,2 [Hм].