Главная  Система автоматического управления 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [ 85 ] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

где В„ - максимальная индукция сердечника; S, - сечение сердечника; U„ - напряжение питания усилителей мощности; Пх - число витков половины первичной обмотки насыщающегося трансформатора.

Из этого выражения видно, что при = const длительность импульсов не зависит от частоты поступления управляющих импульсов, а определяется параметрами сердечника и числом витков первичной обмотки насыщающегося трансформатора. Дальнейшее увеличение коэффициента деления упразляемого делителя частоты приводит к увеличению периода следования управляющих импульсов на входах первого и второго усилителей мощности и уменьшению среднего за полупериод напряжения на его выходах [32]:

Так как величины п.р, и т, постоянные, то величина среднего за полупериод выходного напряжения линейно зависит от изменения частоты (а импульсного напряжения, управляющего усилителем мощности. Выходное импульсное напряжение первого и второго усилителей мощности используется для питания соответственно обмотки возбуждения и обмотки управления ДАД.

Таким образом, при достаточной простоте технической реализации, устройство обеспечивает хорошую точность и линейность регулирования скорости вращения как «вверх», так и «вниз» относительно заданной. Наличие в устройстве только частотного канала управления позволяет реализовать на практике самый простой закон регулирования напряжения в обмотках электродвигателя,, а именно fy/f = const.

При этом следует иметь в виду, что для двухфазного асин-кронного двигателя создаются условия, близкие к номинальным, лишь в небольшом диапазоне изменения частоты: от jf до 0,5 Глубокое частотное регулирование скорости вращения «вниз» от номинальной приводит к пульсациям момента, которые обусловливают неравномерность вращения вала электродвигателя. Пульсации момента на частоте выше основной обычно игнорируются из-за демпфирующего эффекта, создаваемого инерцией машины. Причина резкого ухудшения характеристик ДАД в области низких частот вращения заключается в возрастающей роли активного сопротивления статора. При увеличении частоты от номинальной момент двигателя уменьшается из-.•.а возрастания индуктивного сопротивления обмотки статора. Все эти нежелательные явления можно устранить дополнительным повышением напряжения питания. Поскольку рассмотренное устройство не обеспечивает коррекцию напряжения питания с учетом потерь, корошая линейность регулирования наблюдается лишь в интервале 200-500Гц при = 400 Гц. Вследствие перечисленных недостатков этот метод применяют, главным образом, для получения небольшого диапазона изменения скоростей (например, В приводах стабильной скорости).

Широтный и частотно-широтиый методы. Широтно-импульс-иое управление ДАД обеспечивается изменением длительности импульсов напряжения переменного тока прямоугольной формы,



запитывающего обмотку управления. Обмотка возбуждения электродвигателя, как правило, запитывается полным прямоугольным напряжением. Фаза напряжения возбуждения постоянно сдвинута относительно фазы напряжения управлеиия на 90°. При этом скважность импульсов меняется от О до 0,5 и модулируется чаще всего временное положение заднего фронта импульса (см. рис. 4.1).

Из разложения в ряд Фурье напряжения

и = 1 f cos V sin со< + + 5у sin 5Ш \

п \ 3 Ь I

видно, что при регулировании длительности импульсов, а соответственно и паузы (2у) между импульсами, изменяется среднее значение напряжения, приложенного к обмотке управления. При этом изменяется результирующий пусковой момент ДАД.

Устройства, реализующие широтно-импульсное управление ДАД, имеют один недостаток - невысокую степень использования двигателя по мощности и моменту, обусловленную, в первую очередь, влиянием третьей гармоники.

Устранить влияние гармоник, кратных трем, можно, если для питания обмоток использовать прямоугольное напряжение, имеющее паузу между импульсами, равную зт/3. При у = л/6 гармоники, кратные трем, отсутствуют.

Схема устройства широтно-импульсного управления двухфазным асинхронным двигателем изображена на рис. 4.10. Она формирует именно такое напряжение иа обмотке возбуждения независимо от величины сигнала управления и иа обмотке управления - при максимальном сигнале управления. В процессе управления пауза между прямоугольными импульсами в обмотке управления изменяется, при этом появляются гармоники, кратные трем, но они создают только пульсирующее полей не оказывают влияние на пусковой момент двигателя. При питании двигателя напряжением иеполнон прямоугольной формы, не содержащим гармоник, кратных трем, по сравнению с питанием от синусоидального напряжения КПД снижается иа 1-1,5 %, момент электродвигателя остается практически без изменения.

Эпюры, поясняющие работу этой схемы, изображены иа рис. 4.11, где а - импульсы на выходе делителя частоты; б-ж- импульсы логического «О» иа выходах (с первого по шестой) дешифратора; 8, и - импульсы на прямых выходах первого и второго Д5-триггеров; к - тактовые импульсы; л, м -импульсы на прямых выходах третьего и четвертого /?&-триггеров; к, о- импульсное напряжение на выходах первого и второго усилителей мощности.

Устройство работает следующим образом. Генератор тактовых импульсов ГТИ вырабатывает импульсы прямоугольной формы, частота следования которых равна /гти~-/дв> де К - общий коэффициент деления делителя частоты и счетчика-дели- теля; /дц- рабочая частота двигателя. Емкость счетчика-делителя равна величине отношения периода питающей сети двигателя / 2п \ -

к числу я/6 Гф = 12 I. Коэффициент деления делителя частоты ДЧ определяется дискретностью регулирования длительности импульсов управляющего напряжения.

17* 259



• Код,

Рис. 4.10

УДЦ -I


RS-приа герг

ие 13

ЛЛЛДШ1ЛЛЛЯПЛ]ШДЛЛЛПЛЛЯШ1ШШЯШ1Г

- в, е

ж " а и к л

ii в

Рис. 4.11

1 1 м

11 и 1 li к.

! 1

1.....~-v

ill j U

1-}-

1 11 i 1 It

.1 \ \

{mil iiiiiiiiiii

iiiiiii

liiiiiiiiii

IIIIIII III

iminii,.

1 -»

-1

Tizr



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [ 85 ] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.0008