Функциональные схемы систем управления положением

На рис.16.7,апоказана функциональная схема системы управления положением с применением сельсинной пары. Однофазные статорные обмотки сельсинов S1 и S2 подключены к источнику синусоидального напряжения. Магнитный поток вызывает в трехфазной обмотке ротора ЭДС, амплитудные значения которых зависят от угла поворота осей фазных обмоток относительно направления магнитного потока статора. Если углы поворота роторов сельсинов S1 и S2 одинаковы, то равные и встречно направленные ЭДС соединенных между собой фазных обмоток уравновешиваются,а токи в обмотках отсутствуют (i_а = i_b = i_c = 0). Если углы поворота сельсинов S1 и S2 не совпадают, то в фазных обмотках возникает ток. Взаимодействуя с магнитным потоком статора, он созда-ет момент, поворачивающий ротор сельсина S2 в положение, совпада-ющее с положением ротора сельсина S1.

Рис.16.7. Функциональные схемы системы управления положением.

Сельсин S1 расположен на задающей оси, a S2 – на исполнительной. Поворачивая задающую ось на угол φ₃, можно обеспечить поворот исполнительной оси на угол φ = φ₃. Таким образом, исполнительная ось отслеживает положение задающей, благодаря чему осуществляется дис-танционная передача угла поворота.

Недостаток подобных систем заключается в их малой мощности (сотни ватт) и невысокой точности. Повышение точности и мощности исполнительного двигателя требует использования в системе современ-ного высокоточного датчика положения, питания двигателя от управ-ляемого преобразователя и применения управляющего устройства.

На рис.16.7,б показана функциональная схема системы управления положением на базе регулируемого ЭП с силовым полупроводниковым преобразователем. Здесь R1 – задающий потенциометр; А – сумми-рующий усилитель, на выходе которого формируется сигнал управления и = (и_з - и_о.п), где р – коэффициент усиления усилителя А, и_о.п – сигнал ОС, пропорциональный перемещению рабочего органа и снимаемый с потенциометра R2, VT – силовой полупроводниковый управляемый пре-образователь, М – двигатель. В подобных системах находят применение ЭП постоянного и переменного тока, допускающие широкий диапазон регулирования скорости благодаря управляемому преобразователю (пре­образователь обязательно должен быть реверсивным).

Коэффициент усиления р выбирается из условий обеспечения заданной точности: чем меньше допустимое рассогласование, тем выше должен быть коэффициент усиления, что может привести к ухудшению динамических показателей и снижению запаса устойчивости. Для улучшения динамических свойств в системах управления положением применяются дополнительные ОС по скорости, ускорению или току двигателя. Функциональная схема такой системы с широтно-импуль-сным транзисторным преобразователем показана на рис.16.7, в.

Открытое состояние транзисторов VT1...VT3 соответствует направ-лению вращения «вперед», VT2...VT4 – «назад», VD1...VD4 – возв-ратные диоды, необходимые для обеспечения прохождения тока при запертом состоянии ключей, БУП – блок управления преобразователем, УУ – устройство управления, формирующее сигнал управления и в зависимости от задающего сигнала и обратных связей по положению и_о.п., скорости и_о._с, току и_о.т.

Дата добавления: 2014-11-29