Блок КПИ расположен в прямоугольном защитном кожухе под измерительным блоком. Общие габаритные размеры корректирующих приборов КПИ-62 — ЗООХ X175X342, масса 15 кг.
Б) ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОНР
Структурная схема блока приведена на рис. 4-31, а. В ди апазоне входных сигналов, не превосходящих изменяе-
к. |
ко |
К1 |
|
1
Тр + 1 |
а) |
|
|
k = S |
|
8тиР
б)
Рис. 4-31. Структурная схема блока КПИ .
мую зону насыщения, передаточная функция блока мо жет быть записана в виде
г " < » - 1 |
Г П |
ь * — - . |
S( |
s |
Т и Р + Ч |
Время интегрирования блока Тя = С3Яд. Коэффициент пропорциональности & р = 1 / 6 — определяется положени ем движка потенциометра Ru. Коэффициент s в переда точной функции балластного звена вычисляется по фор муле
kx k2 fi 6 '
180
Балластное звено блока — реальное дифференцирую щее. Такое звено в большинстве случаев несколько увели чивает устойчивость и повышает качество регулирования, однако при этом в ПИ-регуляторе появляется остаточ ная неравномерность. Чем меньше коэффициент усиле ния в прямом канале, тем больше остаточная неравно мерность блока. В отличие от апериодических балласт ных звеньев дифференцирующее балластное звено при водит к отклонению частотных характеристик реального регулятора от идеального не только на высоких, но и на низких частотах.
Определим величину остаточной неравномерности. Конечное значение функции может быть найдено по ее изображению с помощью формулы [Л.4, 15]:
x(t) = limpX(p),
/ -> 00, р -> 0.
Найдем отклонение сигнала на входе в состоянии рав новесия блока, если выходной сигнал отклонился на пол ный диапазон, равный единице.
Изображение входного сигнала блока определяется выражением
v |
' |
W6(P) |
|
где Y(p) — изображение полного |
диапазона изменения |
||
выходного сигнала. |
|
|
|
Для определения остаточной неравномерности удобно |
|||
принять Y(p) — \/p. |
|
|
|
Тогда |
|
|
|
Дхост = |
Ига |
p Y ( ~ p } |
= — . |
|
р-о |
№ б ( р ) |
ftp |
Подставив в это выражение найденные выше значе ния s и kv, найдем Д х о с т = 1/6«0,17.
Область нормальной работы блока определяется ха рактеристиками балластного звена и диапазоном изме нения параметров настройки. После подстановки зна чения s в выражение передаточной функции балластного звена получим выражение частотной характеристики бал ластного звена в виде
iQ
l + - y - ) Q + l
181
Такое балластное звено увеличивает отклонение ча стотных характеристик блока с увеличением kv. При мак симальном значении &р = 0,4
W |
uQ)= |
. |
0 |
а л ^ ' |
0,067 ( П 6 Й + 1 ) |
Отсюда найдем |
|
|
|
|
Q |
|
|
0,067 X 256Q2. |
Ф б а л ( ^ ) = — — arctg 15Q. |
||
Балластное |
звено |
существенно искажает модуль |
регулятора на низких частотах (£2 = 04-0,2), что проявля ется в появлении остаточной неравномерности. В диапа
зоне частот £2 = 0,2—со; Мбал = 0,94-0,94, т. |
е. балласт |
|
ное звено несколько уменьшает коэффициент |
пропорцио |
|
нальности регулятора. В этом же диапазоне |
частот |
|
Фбал~0. Следовательно, ОНР блока ограничена |
по ча |
|
стоте значением £2^0,2. В остальном диапазоне |
частот |
|
и при всех параметрах настройки блок находится в ОНР .
При насыщении блок становится нелинейным. Струк турная схема блока легко преобразуется к виду, пред ставленному на рис. 4-31,6. Приближенная граница ли нейной и нелинейной областей может быть найдена из условия A^s^Lb (Лл — амплитуда сигнала перед нелиней ным элементом, b — зона насыщения). Значение ампли туды сигнала перед нелинейным элементом может быть определено с помощью формулы (1-27). Подставив соот ветствующие значения передаточных функций в эту фор мулу, получим:
. _ |
Ask, VQ*+1 |
|
|
] / (s + I ) 2 |
-h s2 |
или |
|
|
я _ |
6Л У(Р + 1 |
|
А л - |
|
• |
Отсюда может быть найдена |
приближенная граница |
|
О Л Р при заданных A, |
£2, kv и зоне насыщения Ь. |
|
182
4-8. И С П О Л Н И Т Е Л Ь Н Ы Е УСИЛИТЕЛИ
На выходе формирующих блоков системы устанавлива ются исполнительные усилители, выполняющие функции усилителя мощности выходного сигнала формирующего блока. Поскольку формирующие блоки ЭАУС имеют им пульсный трехпозиционный выход, то исполнительный усилитель по существу является промежуточным реле, через которое включается реверсивный электродвига тель с редуктором.
В табл. 4-10 приведены основные типы исполнитель ных усилителей системы и их основные характеристики. В этой же таблице приведены типы исполнительных ме ханизмов, управление которыми осуществляется через указанные исполнительные усилители. Магнитные пуска тели типа МКР-0-58 могут управлять не только одно фазными, но и трехфазными двигателями. Серийно изго тавливающиеся магнитные усилители управляют только однофазными двигателями.
Магнитные усилители типа МУ-2. Вход бесконтакт ных пополнительных усилителей согласован только с выходом формирующего блока РП-2.* Принципиальная схема магнитного усилителя МУ-2Э приведена на рис. 4-32.
Магнитный |
усилитель собран на |
четырех |
магнито- |
||
проводах. Насыщение |
магнитопроводов |
осуществляет |
|||
ся с помощью |
обмотки |
смещения |
5—6. |
Эта |
обмотка |
питается выпрямленным двухполупериодным напряже нием. Напряжение смещения может изменяться с помо щью переменного резистора R. Питание выходных об моток /—2 и 3—4 переменным напряжением осуществ
ляется от |
первичной |
автотрансформаторной |
обмотки |
||
трансформатора |
Тр. Выходные обмотки собраны по диф |
||||
ференциальной |
двухполупериодной |
схеме. |
Обмотки |
||
7—5—9—10 |
являются |
сигнальными. |
Напряжение на |
||
эти обмотки |
поступает |
с выхода формирующего блока |
|||
РП-2. При отсутствии тока в сигнальных обмотках все четыре магнитопровода насыщены одинаково. Поэтому токи через обмотки 3—4 (в следующий полупериод че рез обмотки /—2) на обоих магнитопроводах равны и через управляющую обмотку / / двигателя текут в про-
* В 1969 г. на МЗТА освоен выпуск регулирующих приборов с ин дексом 4, выход которых согласован с входом магнитных усилителей.
183
Т а б л и ц а 4-10
Исполнительные усилители и исполнительные механизмы ЭАУС
Тип |
Тип управляемого |
Габаритные раз |
Тип управляемого |
||
исполнитель |
электродвигателя |
меры исполни |
|||
исполнительного |
|||||
ного усили |
(его мощность и чи |
тельного усили |
|||
механизма |
|||||
теля |
сло оборотов) |
теля |
|||
|
|||||
МУ-2Э |
АДП-362 |
171X390X203 МЭК-25Б/120М |
|||
МУ-2Б |
(N=120 |
вт; |
|
МЭК-ЮБ/120 |
|
|
п=2 ООО об |
/мин) |
|
МЭК-ЮБ/360 |
|
ИМ-2Б/15М ИМ-2Б/30М ИМ-2Б/45М
УМД - Ю |
ДАУ-10 |
|
(N=10 |
вт; |
|
п=2 |
400 |
об/мин) |
УМД-25 |
ДАУ-25 |
|
(N=25 |
вт; |
|
п=2 |
400 |
об/мин) |
УМД-63 |
ДАУ-63 |
|
(N=63 |
вт; |
|
п=2 |
400 |
об/мин) |
257X255X175 |
МЭО-10/100 |
|
МЭО-10/250 |
|
МЭО-4/40 |
|
МЭО-25/250 |
330 X 280 X 250 |
МЭО-10/40 |
|
МЭО-63/250 |
320 X 359 X 270 |
МЭО-25/100 |
|
МЭО-63/100 |
|
МЭО-160/250 |
Масса |
|
|
|
|
|
|
Завод- |
исполни |
|
Примечание |
|
|
|||
тельного |
|
|
|
изготови |
|||
усилителя |
|
|
|
|
|
|
тель |
20 |
Исполнительные |
усили |
ЗЭИМ |
||||
тели МУ-2Э и МУ-2Б |
|
||||||
отличаются |
величиной |
|
|||||
входного |
сопротивления: |
|
|||||
у |
МУ-2Э —160 |
ом; |
у |
|
|||
МУ-2Б — 5 000 |
ом |
|
|
|
|||
16 |
УМД-10 — входное |
со |
МЗТА |
||||
противление 80 ом, пред |
|
||||||
назначен |
для |
работы |
с |
|
|||
формирующим |
|
блоком |
|
||||
Р П И |
(МЗТА) |
|
|
|
|
||
20 |
УМД-10А — входное |
ом, |
ЗЭИМ |
||||
сопротивление |
160 |
|
|||||
предназначен |
для |
рабо |
|
||||
ты с формирующим бло |
|
||||||
ком РП-1 (ЗЭИМ) |
|
|
|||||
40 |
Так |
же |
маркируются |
|
|||
остальные |
типы |
испол |
|
||||
нительных |
|
усилителей |
|
||||
УМД |
|
|
|
|
|
|
|