Електроприводом

Безперервні системи керування слідкуючим

В безперервних системах керування в якості задаючого прист-рою і давача положення використовують сельсини. Вони мають по дві обмотки: однофазну обмотку збудження ОЗ, яка розташована на статорі, і трифазну, розташовану на роторі.

Рис. 15.2. Принципова схема слідкуючого електропривода.

Два сельсини з електричним з’єднанням роторних обмоток дозволяють вимірювати кут розузгодження і їх називають сельсин-давач (С-Д) і сельсин-приймач (С-П) (рис.15.2). Принцип вимірювання кута розузгодження полягає у наступному.

При живленні обмотки збудження С-Д синусоїдним струмом виникає пульсуючий магнітний потік, який індукує в фазних обмот-ках ротора ЕРС, величина яких залежить від кута між віссю обмот-ки збудження і віссю відповідної фази:

;

; (15.2)

,

де – діюче значення ЕРС, індуковане в фазній обмотці ротора, коли її вісь співпадає з віссю обмотки збудження.

Під дією цих ЕРС в трифазному колі роторів виникають струми , і , які, протікаючи в обмотках ротора С-П, створюють результуюче магнітне поле. Напрям поля відносно фазних обмоток С-П буде таким же, як і в С-Д, тобто вісь пульсуючого поля С-П складе кут з віссю обмотки збудження С-П. Магнітний потік цього поля буде наводити в обмотці збудження електро-рушійну силу

, (15.3)

де – ЕРС обмотки збуд-ження С-П, коли вісі обмо-ток збудження сельсинів співпадають у просторі.

При повороті ротора С-Д на кут на цей же кут по-вернеться і вісь магнітного потоку і індукована ЕРС в обмотці збудження стане рівною

, (15.4)

де – кут розузгодження між положеннями роторів сельсинів да-вача і приймача.

На рис.15.3 пунктирною лінією показана залежність (15.4), з якої видно, що крутизна характеристики при малих значеннях не-значна, що ускладнює її використання для керування. Тому за узгоджене положення сельсинів приймають таке, коли їх вісі взаємно-перпендикулярні, що досягається поворотом ротора сельсина приймача на кут . За такого положення роторів сельсинів

(15.5)

і крутизна характеристики максимальна (суцільна крива на рис.15.3).

Якщо ротор С-Д повернути у протилежному напрямі, то ЕРС , яку називають керуючою, зміниться за фазою на . Отже, при повороті ротора сельсина-давача ЕРС обмотки збудження сель-сина-приймача змінюється за величиною, а напрям повороту визна-чає фазу.

За такого методу вимірювання кута розузгодження принцип ро-боти слідкуючого електропривода з безперервним керуванням поля-гає у наступному.

В узгодженому положенні сельсинів ЕРС обмотки збудження . При повороті ротора С-Д на деякий кут виникає ЕРС , яка при кутах розузгодження пропорційна . Посилена фазочутливим підсилювачем ФЧП вона по-дається на обмотку керування ОК двофазного асинхронного двигу-на (рис.15.2), швидкість якого визначає амплітуда вихідної напруги , а напрям обертання – фаза. При увімкненій обмотці збуджен-ня ОЗД асинхронний двигун через регулятор Р приводить в рух ро-бочий орган РО, який безпосередньо або через вимірювальний ре-дуктор ВР повертає ротор сельсина-приймача, зменшуючи кут роз-узгодження.

Якщо ротор С-Д повертати безперервно, то безперервно буде ру-хатись РО і кут розузгодження буде сталим за умови, що швид-кість ротора . Якщо ротор С-Д повернути на кут , то на такий же кут повернеться і вихідний вал ВР – відбудеться режим позиціюванням.

При змінні швидкості обертання ротора С-Д буде змінюватись і кут , який визначатиме величину похибки слідкування.