МВТ - 10 П, а в качестве ВТ-приемника 30 МВТ - 5 П

8 МВТ - 10 П, а в качестве ВТ-приемника 30 МВТ - 5 П.

Основные технические характеристики ВТ-датчика

Номинальное напряжение, В	Частота питающей сети, Гц	Коэффициент трансформации	Выходное сопротивление холостого хода, Ом	Статический момент трения, Г см	Скорость вращения ротора, об/мин	Материал магнитопровода
50	400±20	1	800	80	60	пермаллой

ВТ-приемника

50

400±20

0,56

3000

80

60

пермаллой

 Для симметрирования обмотку статора ВТ-датчика замыкают накоротко (в общем случае ее замыкают на сопротивление, равное сопротивлению источника питания ~U_в, которое обычно бывает незначительным). Роторную обмотку ВТ-приемника подключают к R_н. В данной системе это входное сопротивление предварительного усилителя. Вторую обмотку подключают к Z_с, которое равно R_н.

 

Определение общего коэффициента усиления разомкнутой системы

Коэффициент усиления системы определяется из условия обеспечения заданной точности, которая характеризуется максимально допустимой погрешностью δ_m, оговоренной в техническом задании на систему. δ_m можно разделить на две части: δ₁и δ₂ из которых первая не зависит, а вторая зависит от коэффициента усиления. Составляющая δ₁ включает в себя погрешность измерителя рассогласования, а δ₂ для систем с астатизмом 1-го порядка в общем случае δ₂=δ_м + δ_Ω + δ_ε ,

где δ_m - моментная ошибка

δ_Ω - скоростная ошибка

δ_ε - ошибка по ускорению

итак δ_m = δ₁ + δ₂ => δ₂ = δ_m - δ₁

δ₁ =δ_н = √ (0,033)² + (0,033)² =0,047⁰

Электромеханическая постоянная времени:

Используя приведенные формулы определим δ₂:

δ₂=

Подставив известные численные значения получим

δ₂=

Как было отмечено ранее δ₂ = δ_m - δ₁

Следовательно δ₂=0.35-0.047=0.303⁰

Или δ₂=5.3*10^-3

С учетом этого

5.3*10^-3=

к=3321,8

Коэффициент усиления разомкнутой системы определяется по формуле

к=к_дк_ук_дв

к_д - коэффициент передачи датчика рассогласования

так как в качестве измерителя рассогласования применяются ВТ, технические характеристики которых были приведены ранее, то

к_д=1*0,56*50=28

к_дв - коэффициент передачи двигателя:

к_дв=

Определим коэффициент усиления по напряжению:

к_у=

Коэффициент усиления по напряжению зависит от коэффициента усиления УМ и предварительного усилителя, т.е.

к_у=к_пу к_ум =к_оу к_эму

Следовательно к_оу= к_у/ к_эму, где

к_эму - коэффициент усиления ЭМУ по напряжению (к_эму = 15,00)

к_оу=469,84/15=31,32

Принципиальная электрическая схема предварительного усилителя выполненного на операционного усилителе будет выглядеть следующим образом:

Так как в системе применяется инвертирующий усилитель (он обладает лучшей стабильностью и менее склонен к самовозбуждению), его коэффициент усиления определяется соотношением резисторов R₁ и  R_2.

Входное сопротивление данного усилителя в основном определяется резистором R₁, поэтому с целью увеличения входного сопротивления усилителя значение сопротивления R₁нужно брать как можно больше, но с целью повышения стабильности каскада сопротивление резистора обратной связи R₂ следует выбирать как можно меньше, причем с уменьшением R₂ падает коэффициент усиления. Для обеспечения требуемого коэффициента усиления, сохранения высокого входного сопротивления и получения достаточной стабильности усилителя возьмем R₁=45 кОм и R₂=1 МОм

при этом обеспечится коэффициент усиления,который можно повысить до требуемого значения переменным резистором R₁.

Для того, чтобы операционный усилитель не перегружался в случае полного выведения R₁, в качестве R₁применим последовательное соединение двух резисторов.

Для обеспечения регулировки коэффициента усиления в требуемых пределах сопротивление резистора возьмем равным 20 кОм, а = 25 кОм.

Литература.

1.   Выгода Ю.А., Малев Б.А., Марченко В.В., Балабаев М.С.

«Основы расчета систем автоматического управления»

ПВАИУ, 1970г. Пенза.

2.   Выгода Ю.А., Марченко В.В.

«Элементы автоматических систем»

ППИ, каф. АиТ, 1970г. Пенза.

3.   Васильев Д.В.

«Системы автоматического управления»

«Высшая школа», Москва 1967г.

Описание принципиальной электрической схемы.

При наличии угла рассогласования между ротором ВТ-датчика и ротором ВТ-приемника, в обмотке ВТ-приемника появится напряжение рассогласования так как ВТ используются в трансформаторном режиме. Это напряжение поступает на усилитель напряжения, выполненный на операционном усилителе 140 УД 7 который обладает высоким входным сопротивлением и сравнительно мощным выходным каскадом, нужный для нормальной работы трансформатора Тр 2, сопротивление первичной обмотки которого должно быть достаточно велико чтобы не перегружать ОУ. Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки этого трансформатора, поступает на фазочувствительный выпрямитель ФЧУВ. Нагрузкой ФЧУВ служат две дифференциально включенные высокоомные обмотки управления ЭМУ, который служит для усиления сигнала по мощности. Если напряжение на входе ФЧУВ равно 0, то в сбалансированной схеме выходное напряжение также будет равно нулю. При значениях 0 на выходе появится напряжение величина и полярность которого зависят от амплитуды и фазы входного сигнала. С целью сглаживания пульсации коллекторного тока сопротивления нагрузки шунтируются конденсаторами.

Усиленный по мощности сигнал с ЭМУ поступает на якорную обмотку исполнительного двигателя, ротор которого через понижающий редуктор соединен с объектом управления.

Питание всей схемы осуществляется от сети трехфазного тока 380 В 50 Гц . Непосредственно связан с сетью только приводной двигатель ЭМУ, остальная часть схемы питается через преобразователь частоты 50 Гц/ 400 Гц и трансформатор Тр 1. При этом значительно снижаются габариты трансформатора так как он работает на повышенной частоте.

Для питания ОУ используются интегральные стабилизаторы КР 142 ЕН8 которые питаются от вторичных обмоток Тр 1 через выпрямители выполненные на диодной сборке КЦ 407 А и сглаживающие фильтры С1- С4.

С целью уменьшения вторичных обмоток Тр 1 ФЧУВ питается от одной из обмоток стабилизатора напряжения для питания ОУ.

Обмотка возбуждения двигателя постоянного тока питается через выпрямитель, выполненный на диодах Д 226 Б и сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения -фильтр, выполненный на дросселе и конденсаторе С5.