В п. 2-1-4 отмечалось, что одной из особенностей электропривода с Г/7, имеющим раздельное управление, является наличие значи­тельной зоны прерывистых токов. Это вызывает трудности настройки токового контура, и может оказаться, что рассмотренные стан­дартные настройки контура реализовать не удастся.

Есть три основных направления решения этой задачи: а) исполь­зование адаптивного регулятора тока (см. п. 9-2-4); б) создание подчиненного контура регулирования напряжения преобразова­теля ИЗ]; в) линеаризация статических характеристик путем ком­пенсации нелинейности режима прерывистого тока U6J.

Использование подчиненного контура регулирования напряже­ния позволяет линеаризовать характеристики объекта в токовом контуре за счет охвата ТП жесткой отрицательной обратной связью по напряжению. Для напряжения иа выходе преобразователя, работающего в режиме непрерывного тока, можно записать

где Ят. и и Lj n — сопротивление н индуктивность ТЯ, если обрат­ная связь по напряжению снимается непосредственно с его зажимов,

или участка якорной цепи, охваченного связью.

Приращеине тока якоря при ДЛ4С — 0 можно определить как

Дгя = ^-ТмрД(о

■''Я. ц

где

Подстановка этого выражения в формулу для А и* дает п (Р) ^эм. дР (7?.ц. дР“Ь 1) "f* I п (Р) ^9мР (^Я-дР-Ь О "Ь 1

Передаточная функция контура напряжения (рис. 2-22*0) при - Условии представления ТП линейным звеном может быть записана

где обозначено

(p) " ^pn (p) ^т. п (p) ^І. н (p) 7%mP (TVhP f 0+1 *

'■»

где WTmJl (p) — передаточная функция 777; ЇРр. н (p) и WA H (p) — передаточные функции соответственно регулятора и датчика напря­жения.

Обычно частота среза ЛАЧХ контура напряжения значительно

выше сопрягающих частот ЛАЧХ, соответствующей последнему сомножителю, н его влияние в области частоты среза можно оценить, рассматривая только высокочастотную часть соответствующей ЛАЧХ, т. е. полагать

Т'аи. дР (^*п. ц. дР"Ь I ТдТ’я. д £<я_ ц — £"г. п

ТэмР (Тя. цР - f-1) - f - 1 ТэыТЯш ц Lg' ц

При практической настройке контура напряжения, стремясь получить максимальное его быстродействие, считаются с тем фак­том, что 777 в рассматриваемой зоне частот уже нельзя описать апериодическим звеном. Прн безынерционном датчике напряжения, когда Wx'H (р) = kl n, и отсутствии фильтра на входе СИФУ един­ственной величиной, определяющей малую постоянной времени в контуре; является запаздывание самого преобразователя. Для того чтобы избежать автоколебаний, связанных с особенностями ТП

как нелинейного звена, рекомендуется [13] выбирать расчетное значение малой постоянной времени контура напряжения с учетом неравенства 2T^v ^ 1/(2mf). Тогда для настройки на ОМ в соответ­ствии с (1-11) надо применить интегрирующий регулятор напряже­ния (РЩ с передаточной функцией Wp, u (р) = jtJp при Рр, н =

^ 1 А. н • Соответствующая структурная схема

приведена на рис. 2-22, б.

При переходе в зону прерывистых токов переходные процессы сказываются сильно отличающимися от стандартных. Это объяс­няется снижением передаточного коэффициента 777 (см. рис. 2-8, б), отсутствием влияния постоянной времени якорной цепн, возраста­нием электромеханической постоянной, связанным с увеличением крутизны внешней характеристики преобразователя. Быстродей­ствие контура напряжения при этом снижается, а колебательность растет. Тем. не менее рассмотренная настройка оказывается обычно приемлемой и при рассмотрении контура тока можно в первом приближении заменить ТП, охваченный обратной связью по на- пряжению, передаточной функцией линейного звена

™ , * &ег. п (р) R* 1/£д. н

где TUb = 2TvlU —эквивалентная постоянная времени замкнутого контура; RH/R3 и — соотношение входных сопротивлений PH.

Прн линеаризации характеристик токового контура путем ком­пенсации нелинейности ТП в режиме прерыаистого тока в контур тока включается нелинейное звено с обратной нелинейностью. Характер нелинейности ТП был рассмотрен в п. 2-1-4 (см. рис. 2-8, 2-11). Было показано, что суммарный сигнал на входе СИФУ можно считать состоящим из двух частей: иСшу, обеспечивающей ЭДС пре­образователя, равную ЭДС двигателя, и Аису, обеспечивающей ЭДС преобразователя, равную падению напряжения в якорной цепи от якорного тока. С учетом этого может быть реализован сле­дующий принцип построения системы: за счет напряжения регу­лятора тока на входе СИФУ формируется только составляющая напряжения управления Л«с. у, задающая падение напряжения от тока нагрузки, а составляющая «с. у, определяемая на основании выражения для ЭДС ТП при непрерывном токе как

, 2£/г п> кт, ел

ис. у ------------------------------------------------ - arcs - ш

F *

/:т. пт

родится на вход СИФУ от отдельного источника сигнала.

Зависимость £я/?я. ц = / (А«с. у) нелинейна. Для линеаризации контура тока в него надо ввести нелинейное звено с обратной стати­ческой характеристикой. Зависимость = / (Аис у) в данной

схеме однозначно определяется зависимостью = / (а), по­

дстроение которой описано в п. 2-1-4. Характер зависимости іл = f (а)

оказывается различным при различных значениях ел, т, е. компен­сирующее нелинейное звеио должно было бы перестраиваться в за­висимости от значения ЭДС дангателя. Однако опыт показывает

a) hn /
/	/ ”РиеА=
Г	/

[16], что удовлетворительный резул&ь тат получается и в том случае, если у) корректирующее нелинейное звено настроить на компенсацию зависимос­ти їяДя. ц - /(Дмс. у) при ел = 0. В реверсивной схеме она имеет вид рнс. 2-23, а.

Структура части токового контура с компенсацией статической нелиней­ности, вызванной наличием зоны прерывистого тока, показана на рнс.

Atfс. у	Г
А	ир, т

Н31

А и

с. у

-СЭ--0

И32

кст

	1/
/

‘с. у

Рис. 2-23

2-23, б. Нелинейное компенсирующее звено Н31 включено на вы­ход регулятора тока. Звено Н32 обеспечивает арксинусную зави­симость напряжения у от напряжения тахогенератора, пропор­ционального ЭДС двигателя. При настройке регулятора тока можно определять передаточный коэффициент 777 в рабочей точке характеристики £TiJI = / (wc. y), построенной для режима непре­рывного тока.