Следящий электропривод релейного действия с двигателем последовательного возбуждения

Том 161

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

1967

СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД РЕЛЕЙНОГО ДЕЙСТВИЯ С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

В. А. БЕЙНАРОВИЧ, А. Е. АЛЕХИН

Развитие техники автоматизации промышленных установок вызывает необходимость совершенствования систем регулирования электроприводами в направлении увеличения быстродействия и 'улучшения качества регулирования. Релейные системы авторегулирования по сравнению с системами непрерывного управления имеют ряд преимуществ, основными из которых являются простота устройства, малый вес и невысокая стоимость, возможность достижения минимального времени регулирования простыми средствами. V 4

Среди большого количества релейных систем наибольший интерес представляют системы управления электроприводами, в которых за счет введения нелинейных связей достигается оптимальная форма переходного процесса. Очевидно, что при разработке таких систем следует идти не только по пути использования нелинейных связей, но и максимально использовать возможности всех элементов системы.

Основным звеном, определяющим быстродействие системы, является двигатель. С увеличением пускового и максимально допустимого моментов двигателя быстродействие систем возрастает, так как возможно получить наибольшие ускорения. Как известно, наибольшим пусковым моментом обладают двигатели последовательного возбуждения. Однако в системах авторегулирования до сих пор чаще всего используют шунтовые двигатели. Поэтому большой интерес представляет сравнительное- исследование электроприводов с релейным автоматическим управлением и двигателями независимого и последовательного возбуждения.

В настоящей статье рассматривается разработанная на кафедре ЭПА релейно-импульсная система автоматического регулирования положения с универсальным коллекторным двигателем небольшой мощности. Функциональная схема системы представлена на рис. 1, принципиальная — на рис. 2. По формированию управляющего сигнала система относится к системам пропорционального регулирования с коррекцией по первой производной от выходной величины.

Управляющий сигнал образуется из напряжений, снимаемых с задающего потенциометра R3t следящего потенциометра Roc и потен-

/

зп

НУ

г V ИЛ

а

СП

Рис. 1.

циометра /?н, питающегося от корректирующего- устройства — тахоге-нератора п. Управляющее устройство содержит два транзисторных регенеративных ч компаратора на блокинг-генераторах. Роль релейного элемента выполняют два крг-мнпевых управляемых диода Тх и Т2.

Для обеспечения, реверсирования используется исполнительный двигатель универсального питания с расщепленной обмоткой возбуждения.

Принцип действия системы заключается в следующем. В положении согласования управляющий сигнал отсутствует, оба компаратора заперты напряжением смещения, снимаемым с потенциометров П\ и Я2, тиристоры Тх и Т2 не возбуждены и двигатель Д не получает питания. При появлении рассогласования, управляющий сигнал постоянного тока той или иной полярности возбуждает один из компараторов и «подзапирает» другой. С возбужденного блокинг-генератора напряжение поступает на управляющий электрод силового тиристора, тиристор отпирается при положительной полуволне питающего напряжения, двигатель получает питание и устраняет рассогласование. Диоды Их и Д2 служат для шунтирования э.д.с. самоиндукции. Диод ис-ч пользуется в качестве быстродействующего предохранителя для защиты тиристоров Т1 и Т2 от перегрузки, его наличие не обязательно.

Особенностями разработанной системы являются питание двигателя однополупериодными импульсами тока с частотой сети, высокая чувствительность по сигналу управления и возможность регулирования релейной характеристики за счет изменения зоны нечувствительности посредством потенциометров П\ и Я2. Исследования показали, что быстродействие системы всегда больше, чем для аналогичной с двигателем независимого возбуждения. Переходный процесс приближается к трапециевидному графику (рис. 5). Однако величина тока и ускорения при >пуске всего меньше, чем при торможении противовклю-чением вследствие постоянных параметров цепи двигателя, неизменного напряжения питания и отсутствия регулирования угла отпирания тиристоров. Достоинствами системы являются простота, высокая точность, некритичность параметров и настроек. *

Напряжение ошибки имеет величину порядка 40—60 милливольт при критическом успокоении. Рис. 3.

Разработанная система может -быть рекомендована для разнооб разных следящих приводов мощностью до нескольких сот ватт.

ЛИТЕРАТУРА

1. А. А. К р а с о в с к и й, Г. С. Поспелов. Основы автоматики и технической кибернетики., Госэнергоиздат, 1962.

2. Ю. И. Конев. Полупроводниковые триоды в автоматике, 1960.

3. А. М. Тищеико и дп Расчет и проектирование импульсных устройств на транзисторах, «Сов. Радио», 1964.