Зазор в кинематической цепи, связывающей двигатель с ИО, существует в результате неточности обработки шестерен редукто­ров, неплотного соединения полумуфт, соединительных муфт и др. В результате прн определенных условиях зазор может «раскры­ваться», т. е. может создаваться положение, при котором валы двигателя н механизма оказываются не связанными друг с другом.

Структурная схема силовой части электропривода с упругостью и зазором представлена на рис. 4-3. Наличие зазора приводит к тому, что в определенные моменты времени, когда разность угло­вых положений двигателя и ИО ф]_ — ф2 оказывается меньше за­зора ф0, контур, замкнутый по положению ф2 = соJp исполнитель-' ного органа» размыкается и скорость двигателя изменяется, не при­водя к изменению углового положения И0У которое может вызвать появление устойчивых автоколебаний.

Качественно процесс автоколебаний в двухмассовой системе вокруг положения равновесия — 0 при ПИ-регуляторе

положения иллюстрирует рис. 6-13. В период, предшествующий моменту времени t0f ИО неподвижен (ел, = 0). Однако под действием

выходного напряжения РЯ, которое меняется вследствие того, что Ф ф 0, скорость двигателя меняется при отсутствии

связи двигателя с механизмом. В момент времени t0 зазор выбран» и далее двигатель вращается вместе с механизмом. Угол <р3 изме­няется. Но в момент времени скорость двигателя становится равной нулю, а затем меняет знак, вследствие чего двигатель и механизм снова разъединяются до момента времени tz, когда зазор окажется пройденным в противоположном предыдущему направ­лении. Этот процесс периодически повторяется.

Одним из способов устранения зазора является использование специальных способов его выборки* Электромеханические способы устранения илн уменьшения влияния зазора иа работу системы основаны на применении двух илн большего числа двигателей, работающих на один ИО. Так, на рис. 6-14, а с шестерней 2 через шестерни / и 3 и редукторы РдІ н Рд2 связаны двигатели М/ и М2, питающиеся каждый от своего реверсивного ТП. Система управления электроприводом включает в себя раздельные токо­вые контуры с регуляторами тока РТЇ и РТ2, общий контур ско­рости, замкнутый по полусумме скоростей двигателей, н общий коитур положения (на рисунке не показан). Предполагается, что на И0 действует активный момент нагрузки Мс, который может менять знак независимо от направления вращения.

Зазор, существующий в кинематической цепи (на рис. 6-14, а условно показано, что он сосредоточен в зацеплении шестерен 1 и 3 с шестерней 2), должен быть всегда выбран, т. е. как прн изме­нении скорости, так н при изменении момента нагрузки зубья шестерен кинематической цепи не должны выходить нз зацепле­ния друг с другом.

Работа схемы в статике может быть описана на основе стати­ческой характеристики, показывающей, как зависят моменты дви­

гателей Л1д1 и МД2 от момента нагрузки Мс (рис. 6-14, б). Вч лю­бом установившемся режиме один из двигателей создает двигатель­ный, а другой — тормозной момент, в результате чего создается распор н зазор в кинематической цепи оказывается выбранным. Суммарный развиваемый двигателями момент Мл равен моменту нагрузки.

Предположим, что шестерня 2, соединенная с ИО, вращается в показанном на рисунке направлении и момент нагрузки препят­ствует вращению. Двигатель Ml работает в двигательном, а М2 — В тормозном режиме, причем ЛІД! = М. + Мрясп, Мд2 = — Мрасп, где Мс — Приведенный К двигателю момент нагрузки, Afpacn момент распора. Если знак момента нагрузки изменится, то Мс будет способствовать вращению ИО и, чтобы сохранить прежнюю скорость, система регулирования увеличит тормозной момент, развиваемый двигателем м2. Двигатель Ml будет создавать мо­мент, равный Л1раС1М за счет чего будет обеспечено прижатие зубьев шестерни 1 к зубьям шестерни 2.

Пусть теперь при первоначальном знаке Мс изменится направ­ление вращения. Момент нагрузки, который препятствовал вра­щению, начнет содействовать ему. Знаки моментов, развиваемых двигателями, не поменяются, но при изменившемся знаке скорости двигатель Ml будет работать в тормозном, а М2 — в двигательном режиме.

Описанные характеристики распора могут быть реализованы за счет включения диодов Д1 и Д2 во входные цепн регуляторов тока РТ1 и РТ2 и подачи на входы последних напряжений рас­пора (Урасп разного знака, задающих в двигателях токн один а ко* вого значения и разного направления. Поскольку в системе под­чиненного регулирования напряжение на Еыходе PC является эталонным дли контура тока, а ток якор* каждого двигателя, как следует из характеристики рис. 6-14, б, не должен менять направ­ление, диоды Д1 и Д2 пропускают на входы контуров тока напря­жение PC лишь одного определенного для каждого двигателя знака. Так как один нз диодов всегда закрыт, значение тока соот­ветствующего двигателя задается только напряжением £/ркп.

В рассмотренном исходном режиме, когда диод Д1 открыт, а Д2 закрыт, для входных цепей РТ можно записать

с ^рчсп ^д, ті л ^ррсп __ Уд. ті _

^т. т ^?расл Лт ^расп

Если значению момента ЛГрасп соответствует ток /fl. pacn, а мак­симальному моменту нагрузки MN#KC — ТОК /л. мдкс ТО При МЭК - симальном моменте напряжения датчиков тока будут:

UX. а “ &д, т (^я макс~1" расп)* ^Д. г^я. расп*

Напряжение распора должно быть выбрано в соответствии с выражением

п - ь

v раси д. г ^ 1 и. расп»

а максимальное напряжение на выходе PC в установившемся ре­жиме будет

I} - ь ^1/

vp. с. макс — лД. т ^ 1 н. макс*

Нслн на выходе РП появится приращение напряжения, направ­ленное на резкое увеличение скорости, то напряжение на выходе PC Достигнет порога ограничения и ток двигателя, работающего в Двигательном реяшме, станет предельно допустимым, в то время как М2 будет продолжать создавать тормозной момент, равный MpKtt, При сигнале на торможение напряжение PC поменяет знак и до­стигнет отрицательного порога ограничениіі. Тогда тормозной ток М2 станет максимальным, а двигательный ток Ml будет ра­
вен /, раси - Таким образом, необходимый для ускорения и тормо­жения электропривода момент будет всегда создаваться одним двигателем при неизменном токе второго.

Очевидно, что приближение характеристик электропривода к линейным связано с завышением установленной мощности двига­телей. Действительно, каждый из двух двигателей должен быть рассчитан на максимальный момент, равный М макс ~f" ^расп ■ Значение момента Л1расп принимают обычно равным (0,1 -*-0,2) Ммахс, благодаря чему суммарная установленная мощность завышается в 2,2—2,4 раза. Не останавливаясь подробно на этом вопросе, от­метим, что существуют и иные способы согласования характеристик, позволяющих уменьшить установленную мощность двигателей. Однако это приводит к тому, что выборка зазора осуществляется не в полном диапазоне изменений момента нагрузки.