Следящий ЭП постоянного тока релейного действия

В этой схеме ЭП (рис.13.2) используется ДПТ последовательного возбуждения М, имеющий две обмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2. Управление двигателем осуществляется с помощью силовых транзисто-ров VT1 и VT2. Каждый из транзисторов работает при определенной полярности сигнала согласования U_∆, обеспечивая одно из направлений вращения двигателя. Если открыт транзистор VT1, ток проходит по ОВ2 и двигатель вращается в одном направлении, если же открыт транзистор VT2, ток проходит по ОВ1 и он вращается в другом направлении. Нап-равление тока якоря в обоих случаях остается неизменным. Разрядные диоды VD3 и VD4 служат для снятия перенапряжений, возникающих при отключении обладающих значительной индуктивностью обмоток возбуждения и якоря.

В следящем ЭП в качестве датчиков входной и выходной величин используются кольцевые потенциометры П1 и П2, которые образуют потенциометрический измеритель рассогласования. Движок потенцио-метра П1 (датчика входной величины) связан с выходным валом зада-ющего устройства ЗУ, который представляет собой в данном случае ре-дуктор с ручным приводом.

Движок потенциометра П2 (датчика выходной величины) связан с валом редуктора Р, расположенного на валу двигателя и рабочей машины РМ. Редукторы ЗУ и Р имеют одинаковое передаточное число. Питание потенциометров П1 и П2 осуществляется напряжением постоянного тока U_n.

Сигнал рассогласования U_∆' снимается с движков потенциометров П1 и П2. При их одинаковом угловом положении, что соот­ветствует нулевому углу рассогласования ∆φ = φ_ВХ – φ_ВЫХ, сигнал U_∆' ⁼ 0. При этом равен нулю и сигнал U_∆ на выходе усилителя У, оба транзистора закрыты и двигатель неподвижен.

При возникновении рассогласования между угловыми положениями движков потенциометров П1 и П2, вызванного поворотом рукоятки ЗУ, сигналы U_∆' и U_∆ становятся отличными от нуля. В зависимости от полярности сигнала U_∆`, которая определяется знаком угла рассогла-сования (ошибки) ∆φ, сигнал U_∆ подается на транзистор VT1 (по цепи диод VD10 – стабилитрон VD5 – резистор R3 – диод VD7) или VT2 (по цепи диод VD9 – стабилитрон VD6 – резистор R4 – диод VD8). Если этот сигнал превышает порог срабатывания стабилитронов VD5 или VD6, то соответствующий транзистор откроется, подключая двигатель к источнику питания с напряжением U. Двигатель начнет вращаться, по-ворачивая вал рабочей машины РМ иось движка потенциометра П2 в направлении, при котором возникшее рассогласование в системе будет уменьшаться и стремиться к нулю. Когда сигнал U_∆станет меньше напряжения открывания стабилитронов VD5 илиVD6, работающий транзистор (VT1 или VT2) закроется и отключит двигатель от источника питания.

Рис.13.2. Схема следящего ЭП с двигателем постоянного тока

релейного действия

Рис.13.3. Схема следящего ЭП с асинхронным двигателем

Таким образом, ЭП в данной схеме отрабатывает заданное переме-щение φ_вх с некоторой погрешностью, обусловленной нечувствитель-ностью системы из-за порога срабатывания стабилитронов VD5, VD6. Зону нечувствительности системы стараются делать возможно меньшей в пределах 2...3⁰ угла рассогласования. Однако снижение зоны нечувс-твительности может привести к возникновению нежелательного колеба-тельного режима работы ЭП около положения равновесия. Эффектив-ным средством устранения такого режима является введение в систему дополнительных сигналов по первой и второй производным сигнала рассогласования, а также использование электрического торможения после отключения двигателя.

Достоинствами следящих ЭП релейного принципа действия являют-ся их простота, надежность и возможность получения оптимальных траекторий движения исполнительных органов рабочих машин. К недостаткам таких систем следует отнести их склонность к колебаниям и наличие определенной нечувствительности (неточности) при слеже-нии.

Дата добавления: 2014-11-29