В переходных процессах при подаче задающего напряжения скачком (U3 sign t) в замкнутых системах с обратными связями (отрицательной по скорости и напряжению и положительными по току) сигнал управления в начале переходного процесса пуска или торможения обычно намного превышает его установившееся значение. При этом в этих системах электропривода возникает форсировка сигнала управления преобразователем, которая уменьшается по мере разгона или торможения двигателя. Поэтому процессы разбега или торможения двигателя получаются ускоренными в начале и замедленными в конце. В начале переходного процесса форсировки могут достигать боль
ших значений, что может приводить к возрастанию тока двигателя до недопустимых значений. Это требует введения ограничения тока и момента двигателя.
Стабилизация момента двигателя в рассматриваемых системах электропривода осуществляется с помощью отрицательной обратной связи по току, обеспечивающей резкое снижение скорости двигателя при приблизительно постоянном моменте. Связь используется с отсечкой, задерживающей действие связи при низких нагрузках. Это обусловлено необходимостью защиты двигателя или механизма от недопустимых перегрузок в статических и динамических режимах. Стабилизация момента в установившихся режимах необходима в приводах механизмов, работающих с резко переменной нагрузкой или на упор. В большинстве же электроприводов стабилизация момента используется для осуществления необходимых динамических режимов. Отсечка осуществляется введением в цепь связи опорного напряжения u оп и вентиля V (рис. 3.13, а), обеспечивающего действие связи только при превышении сигналом связи u т значения опорного напряжения (u т > u оп). Опорное напряжение снимается с опорного потенциометра RP, включенного в цепь связи (рис. 3.13, а) или создается стабилитроном V (рис. 3.13, б). В реверсивных электроприводах используются схемы, приведенные на рис. 3.13, в, г. Применение стабилитронов исключает необходимость использования дополнительных источников напряжения.
Рис. 3.14. Функциональная схема электропривода с обратной связью
с отсечкой (а), узлы схемной реализации отсечек (б – д)
Напряжение отрицательной обратной связи по току с отсечкой определяется следующим образом:
,
где Iотс — ток отсечки, при котором начинает действовать отрицательная обратная связь по току; 1 (ΔI) = 1 (I – Iотс) — единичная функция по току, равная нулю при I < Iотс и единице при I > Iотс.
Электромеханические характеристики в системах с токовой отсечкой и с отрицательными обратными связями по скорости и напряжению имеют следующий вид:
Характеристика имеет два участка (рис. 3.13, д): стабилизации скорости (1(ΔI) = 0 при I < Iотс) и стабилизации момента (1 (ΔI) = 1 при I > Iотс).
Регулирование тока отсечки производится изменением опорного напряжения uоп .
Уровень стабилизации тока (момента) двигателя при действии отрицательной связи по току может быть оценен по уравнению ЭДС преобразователя, записанного для случая стопорения двигателя (ω = 0):
где Iст — ток якоря при стопорении двигателя.
В режиме стабилизации момента отрицательная обратная связь по току и отрицательная обратная связь по скорости или напряжению, осуществляющая стабилизацию скорости, противодействуют друг другу. Связь по току снижает скорость двигателя, а связь по скорости (напряжению) старается ее повысить. Поэтому в этом режиме связь по скорости (напряжению) отключают путем введения в эту связь узлов отсечки, что повышает эффективность действия токовой отсечки и улучшает переходные процессы, обеспечивая постоянство ускорения и замедления привода.
Стабилизация ускорения осуществляется с помощью стабилизации момента в переходном проц
