зящего |
режима |
(кривая А на |
рис. 5-7) |
и |
крайними |
||||||
положениями приспособлений |
для настройки |
[кривая Б |
|||||||||
на |
рис. 5-7 |
имеет |
уравнение |
(б^и) макс = 2000]. Область |
|||||||
нормальной |
работы |
регулятора |
ИР-130 |
заштрихована |
|||||||
на |
рис. 5-7 двойной |
штриховкой. |
|
|
|
||||||
|
Определение границы ОНР регулятора было прове |
||||||||||
дено без учета ряда |
нелинейных особенностей регулято |
||||||||||
ра |
(зона нечувствительности, |
|
насыщение |
в |
астатиче |
||||||
ской части |
регулятора, |
люфты |
и |
выбеги |
двигателей |
||||||
регулятора, |
влияние |
балластного |
звена |
в скользящем |
|||||||
режиме |
в статической |
части |
регулятора). |
Определение |
|||||||
погрешностей расчета характеристик регулятора внутри
ОНР, а также расчет вне ОНР может быть выполнен |
|||||||||
с помощью выражения |
|
|
|
|
|
||||
|
Wp (А,/со) |
= |
- |
[kt |
+ W,CT |
(А, ш)] WCT |
(A, tco), |
|
|
где |
WacT(A,m) |
и |
WCT(А, |
го>) — частотные |
характеристи |
||||
ки |
астатической |
и |
статической |
частей |
регулятора. |
|
|||
|
Воспользовавшись |
обозначениями |
на рис. 5-1 |
и 5-4, |
|||||
преобразуем это выражение к |
виду |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
№аст.бал(Д Ш) X |
|
||
|
|
|
ХГ с т . б а л (Л,ісо), |
|
|
(5-3) |
|||
где |
№ а с т . б а л ( Л , |
ш)—частотные |
характеристики |
бал |
|||||
ластного звена астатической части, определяемые нели-
нейностями |
типа зоны нечувствительности, |
насыщения |
|
и концевых |
ограничителей; 1^0 т.бал(Л, |
ш) |
определяется |
релейным усилителем. |
|
|
|
Выражение (5-3) позволяет найти |
частотные харак |
||
теристики ИРМ-240 и вне ОНР при различных амплиту дах входного сигнала и параметрах настройки.
г) КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ИРМ-240 (изодромный регулятор малогабаритный) кон структивно состоит из корпуса и электронного блока, выполненного на выдвижном шасси.
На шасси электронного блока смонтированы все эле менты регулятора: трансформатор питания, узел авто матической и ручной перестановки, электромагнитное
реле, |
переменные сопротивления, |
конденсаторы, панель |
с постоянными сопротивлениями, |
емкости и электрон |
|
ные |
лампы. |
|
14—681 |
209 |
5-3. РЕГУЛЯТОРЫ БРМ-11 И БРМ-21
в) НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Регуляторы являются первыми серийно выпущенными в СССР элек трическими регуляторами общепромышленного назначения, которые осуществляют бесконтактное управление исполнительным меха низмом.
В регуляторе сигнал ошибки переменного тока, снимаемый с преобразователя базового прибора*, суммируется в измерительной
Г~ |
ЬР-11 |
~~1 |
Рис. 5-9. Функциональная схема регулятора БРМ .
части регулятора с сигналами задатчика и отрицательной обратной связи по положению. Полученное суммарное напряжение усиливает ся электронным и магнитным усилителями переменного тока и ис пользуется для управления однофазным асинхронным двигателем в регуляторе БРМ-11 и трехфазным двигателем в БРМ-21. Путем изменения схемы внешних соединений к регулятору могут быть под соединены два реостатных или два ферродинамических датчика для регулирования соотношения. Функциональная схема регуляторов приведена на рис. 5-9. В измерительной части ИЧ входной сигнал
-суммируется с сигналами задания и обратной связи по положению ОСП. Алгебраическая сумма поступает на два ламповых каскада усилителя напряжения (УН1 и УН2) и далее на ламповый усилитель
мощности УМ и магнитные усилители мощности МУ1 и МУ2.
* В схемах регулирования применяются реостатные преобразователи со 100 и 10%-ной зоной пропорциональности. 100%-ными называют ся такие преобразователи, в которых 100% изменения сопротивления соответствует 100% шкалы; 10%-ными — в которых 100% изменения сопротивления соответствует 10% шкалы.
14* |
211 |
Усиленный сигнал поступает на обмотки реверсивного двигателя. Знак сигнала определяет направление вращения. Этот же сигнал через специальную цепочку ОСС подается на вход усилителя на пряжения. Обратная связь ОСС служит для уменьшения влияния на грузки на валу на скорость двигателя и увеличения диапазона ли
нейной зависимости скорости |
двигателя от входного сигнала. При |
включенной обратной связи |
по положению регулятор реализует |
П-закон, при отключенной — И-закон. |
|
Принципиальная схема регулятора приведена на рис. 5-10. Эле менты функциональной схемы на этом рисунке обведены пунктиром.
Усилитель переменного напряжения УН имеет два каскада уси ления, выполненных по обычной схеме с реостатно-емкостной связью на двойном триоде' Л1 типа 6Н2П. Коэффициент усиления может изменяться с помощью переменного резистора Ru включенного на входе. Питание анодных цепей осуществляется от селенового вы прямителя В1.
Фазочувствительный усилитель мощности УМ выполнен на двой ном триоде JJ2 типа 6Н2П. Питание анодных цепей усилителя осу
ществляется переменным током от вторичных обмоток I и |
I I |
транс |
||
форматора питания Тр. Переменное напряжение подается |
на |
аноды |
||
в противофазе. Нагрузкой |
фазочувствительного |
каскада |
служат |
|
управляющие обмотки магнитных усилителей МУ1 |
и МУ2. |
После |
||
довательно с управляющими |
обмотками включены |
конечные |
выклю |
|
чатели Вк1 и Вк2 исполнительного механизма, которые /разрывают анодную цепь того или другого триода при достижении выходным валом исполнительного механизма одного из крайних положений. На сетки триодов фазочувствительного усилителя подано отрицатель ное смещение от селенового выпрямителя В2. При отсутствии сиг нала ток через каждый триод и соответственно через нагрузку опре деляется постоянным смещением на сетках и одинаков в обоих триодах.
При появлении сигнала он усиливается и подается на сетки фа зочувствительного усилителя мощности. Один из "триодов, фаза на пряжения на аноде которого совпадает с фазой управляющего сиг нала, открывается, анодный ток его, а следовательно, и ток в обмот
ке управления магнитного усилителя увеличивается. В |
это же |
вре |
мя анодный ток второго триода уменьшается, так как |
анодное |
на |
пряжение и напряжение сигнала на сетке находятся в |
противофазе |
|
При изменении фазы сигнала на 180° ток во втором триоде растет, а в первом уменьшается. Таким образом, в зависимости от фазы сиг нала подмагничивается тот или другой магнитный усилитель.
Магнитные усилители МУ1 и МУ2 — однотактные, с выходом на переменном токе и с положительной обратной связью, использование которой позволяет увеличить коэффициент усиления без применения специальной обмотки. Магнитные усилители рассчитаны на мощ
ность, необходимую для управления исполнительным |
двигателем. |
Д л я настройки рабочих точек магнитных усилителей |
и баланси |
ровки нуля системы управления двигателем служат обмотки смеще
ния Юс мі |
и |
Шсм2- |
Напряжение |
на обмотки |
смещения подается |
от |
|||||||
отдельно |
выпрямителя ВЗ |
через |
переменные |
резисторы |
R2 |
и |
R3. |
||||||
На рис. 5-11 |
изображена |
схема |
управления |
двигателем |
исполни |
||||||||
тельного |
механизма |
через |
однотактные |
магнитные |
усилители |
|
МУ1 |
||||||
и МУ2. Обмотки переменного тока |
ю Р і |
и ш Р 2 |
включены в два |
смеж |
|||||||||
ных плеча моста; в другие два |
плеча — обмотки |
Д1 |
и Д2 |
двигателя. |
|||||||||
К диагонали |
моста |
подведено |
напряжение (У~, |
в |
другую |
— |
вклю- |
||||||
212
I |
occj |
Рис. 5-10. Принципиальная схема регулятора БРМ-11.
чен конденсатор С1. Если ток в обмотках ауу 1 и wy2 отсутствует, то полные сопротивления обмоток переменного тока a;P i и wV2 одина ковы и по величине значительно больше сопротивления обмоток дви
гателя. Напряжение на конденсаторе |
С1 |
равно |
нулю, |
а |
через об |
||||
мотки двигателя |
протекают |
небольшие |
по |
величине и |
совпадающие |
||||
по фазе |
токи /і |
и / 2 . |
В |
этом случае |
момент |
двигателя, |
пропорцио |
||
нальный |
произведению |
/ 1 / 2 sin ib, |
|
|
|
|
|
||
Рис. |
5-11. Схема управления |
одно- |
Р и с . 5 . 1 2 . Схема |
управления |
|
фазным двигателем. |
|
трехфазным двигателем. |
|||
|
При определенной фазе |
управляющего |
сигнала |
подмагничива- |
|
ется |
один из магнитных усилителей, например |
МУ1. Тогда полное со |
|||
противление его обмотки переменному току уменьшается. Токи в об мотках двигателя увеличиваются по амплитуде и сдвигаются между собой по фазе, так как одна из обмоток двигателя оказывается включенной последовательно с фазосдвигающим конденсатором С1. Момент, развиваемый двигателем, растет, и двигатель начинает вращаться. При изменении фазы управляющего сигнала на 180° подмагничивается магнитный усилитель МУ2, тогда последовательно с конденсатором С1 оказывается включенной другая обмотка дви
гателя и двигатель изменяет направление вращения. |
Таким образом, |
||||
с помощью |
магнитных |
усилителей |
осуществляется |
бесконтактное |
|
управление |
однофазным |
двигателем. |
Схема управления |
магнитным |
|
усилителем |
с трехфазным |
двигателем |
приведена на рис. |
5-12. |
|
При подмагничивании управляющим током 1У1 дросселей насы щения ДН2, ДНЗ и ДН5 полные сопротивления обмоток перемен ного тока этих дросселей уменьшаются, на зажимах статора двига теля Аи В{ и С[ появляется трехфазное напряжение и двигатель начинает вращаться. С возрастанием управляющего тока полное со противление обмоток переменного тока падает, напряжение на стато
ре двигателя |
растет |
и соответственно увеличивается скорость |
вра |
||||||
щения |
двигателя. |
|
|
|
|
|
ДН2, |
||
При |
подмагничивании |
управляющим током |
/ у 2 |
дросселей |
|||||
ДНІ |
и |
ДН4 |
изменяется |
порядок |
следования |
фаз |
напряжения на |
||
статоре |
и двигатель |
соответственно |
изменяет направление вращения. |
||||||
214
В бесконтактном регулирующем устройстве применена стабилизи рующая обратная связь (рис. 5-10), напряжение на выходе которой зависит от скорости вращения двигателя. С помощью этой связи
удается |
расширить |
зону, |
в которой |
скорость вращения двигателя |
|
пропорциональна величине |
входного |
сигнала. Сигнал обратной |
свя |
||
зи по |
напряжению |
снимается с трансформатора напряжения |
ТН |
||
(рис. 5-10), первичная обмотка которого включена параллельно кон денсатору С1. Первичные обмотки трансформатора тока ТТ включе ны последовательно с обмотками двигателя таким образом, что напряжение на вторичной обмотке пропорционально векторной раз ности токов в обмотках двигателя. Напряжения в цепях вторичных
Рис. 5-13. Статические характеристики |
И-регулятора. |
|||||||
/— Мс |
-0 |
кесм; |
• — « С В =0; |
X — а с в |
-1,0; |
2 |
— Мс = 1 |
кесм; |
V — а с |
в = |
0; л |
— а С В - 1,0 ; |
3 — Мс =2 |
кесм; |
О — а с в |
=0; |
|
Э - а с в = ' . 0 -
обмоток ТТ и ТН суммируются в противофазе так, чтобы при ско рости вращения, равной нулю, суммарное напряжение обратной свя зи было близко к нулю. Напряжение, подаваемое в цепочку обрат ной связи со вторичной обмотки ТН, изменяется с помощью пере менного резистора R7.
Напряжение обратной связи по скорости вращения двигателя,
снимаемое |
с резистора |
R4, подается на сетку лампы второго |
каска |
|||||||||
да усиления напряжения. Фаза напряжения обратной связи |
при ре |
|||||||||||
версировании |
двигателя |
изменяется |
на |
180°. Согласование |
фазы об |
|||||||
ратной связи |
с |
фазой |
сигнала ошибки |
достигается с помощью фа- |
||||||||
зовращающей |
цепочки, |
состоящей |
из |
резисторов R5--R8 |
|
и |
конден |
|||||
саторов С2, СЗ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изменением |
степени обратной |
связи путем |
изменения |
напряже |
||||||||
ния, снимаемого |
с переменного резистора |
R4, |
можно |
варьировать |
||||||||
зону, в которой скорость вращения |
двигателя пропорциональна вели |
|||||||||||
чине управляющего сигнала. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сигнал |
обратной |
связи по напряжению |
подается в |
противофазе |
||||||||
с входным |
сигналом |
на вход усилителя |
напряжения УН2. Благодаря |
|||||||||
этой обратной связи зависимость скорости двигателя от величины
входного |
сигнала становится более пологой. Сигнал обратной связи |
||
по току |
подается на УН2 в фазе |
с входным сигналом |
и плавно на |
растает |
при увеличении входного |
сигнала до момента |
трогания дви- |
215