СУХОЕ ТРЕНИЕ И КОМПЕНСАЦИЯ ЕГО ВЛИЯНИЯ

На работу следящих электроприводов значительное влияние оказывают сухое трение и зазоры в кинематических цепях меха­низма. Это объясняется тем, что следящий электропривод — элек­тропривод реверсивный, работающий со знакопеременной нагруз­кой» а также тем, что работа на низких скоростях является его рабочим режимом.

Кроме момента вязкого трения, учтенного на рис. 4-2 и 4-3 обратными связями, охватывающими звенья с передаточными функциями 1 f (Тч1р)у 1 / (Тм2р), 1/Гм3/?, в электроприводах обычно существует составляющая момента треиия АЇС т == r() sign <о,

направленная против движения и остающаяся примерно постоянной прн скорости, отличной от нуля, Прн скорости, равной нулю, она может принимать любое значение между Мс т0 и —Мс т0:

~ Мс, то ----- Мс_т ^ Мс-то*

Эту составляющую называют моментом сухого трения. На структурной схеме рис. 6-3 момент сухого трения учитывается нелинейным блоком с релейной характеристикой, показанным штриховыми линиями. При скорости двигателя, не равной'нулю, на его выходе существует момент Д. то. Прн неподвижном двига­теле любой приложенный к механизму момент двигателя | Мй | ^ ^ I Мело | уравновешивается моментом на выходе нелинейного блока.

Следствием наличия сухого трения являются снижение точ­ности слежения, увеличение длительности переходных процессов при согласовании и зависимость их характера от значення рас-- согласования, а в определенных случаях и возникновение авто­колебаний в системе.

Качественное предсгавление о характере этих явлений дает рис. 6-11. На осциллограмме рис. 6 II, а показаны вызванные сухим трением автокотебанпя в системе с /7£/-регулятором положения. Во время, непосредственно предше­ствующее моменту времени iQ, момент, развеваемый двигателем (ток tj, меньше момента сухого трения ;WC. T0 и двигатель неподвижен, (м = 0). Однако рас­согласование 6<р при этом не равно нулю (20" в частном случае на приведенной осциллограмме). Под действием этого рассогласования напряжения ыр.„ на вы­ходе РП (рис. 6-3) и «ріС на выходе PC меняются. Это приводит к изменению тока якоря, В момент времени он достигает значения, соответствующего мо­менту сухого трения и затем превышает его. Двигатель начинает вращаться, В момент времени ti рассогласование становится равным нулю, но скорость двигателя и ток отличны от нуля. Когда знак рассогласования меняеіся, дви­гатель начинает тормозиться и останавливается в момент времени t2, когда ток станет меньше значения, соответствующего моментуДалее процесс по­вторяется при другом знаке скорости. В системе существуют устойчивые авто­колебания.

На рис. 6-11,6 показан процесс согласования (начальное рассогласование составляет 30я) в системе с сухим і рением, в которой устойчивые автоколебания не возникают. В течение времени tt — t2, когда момент, развиваемый двигателем.

меньше момента сухого трения, двигатель неподвижен и сохраняется угловая ошибка. Эго приводит к удлинению процесса согласования. При другом зна­чении начального рассогласования вид переходного процесса был бы другим.

Рис. 6-11

Если значение Afc. To достаточно стабильно, существенное снижение влияния сухого трения может быть получено при исполь­зовании специального компенсирующего канала. Теоретически полная компенсация сухого трения могла бы быть достигнута, если на вход звена 1 / (Тмр) (см. рис. 6-3) была дополнительно введена такая же нелинейная связь по скорости о>, как н показанная на рис. 6-3 штриховыми линиями, но положительная. Если предполо­жить, что контур тока обладает высоким быстродействием, т. е. */. (Р) ^ 1 , то эта связь может быть перенесена на его вход. ЧтоСы избежать наличия положительной обратной связи, можно, пре­небрегая ошибкой в контуре скорости, заменить обратную связь прямым каналом с нелинейным блоком, входным сигналом для Которого является сигнал задания скорости, т. е. напряжение РП йрп. Полученная в результате приведенных рассуждений схема показана на рис. 6-12. Появление на выходе РП любого напряжения сразу приводит к подаче на вход контура токасиг - нала, обеспечивающего создание двигателем момента, равного AtfC T0. При переходе йр. п через нуль и изменении его полярности момент двигателя изменяется на 2Мс,7о - Процесс согласования после вве­дения компенсирующего канала, практически совпадающий с про - цессом в линейной системе, показан на рис. 6-11, в.

Положительный эффект от введения рассмотренного канала может быть достигнут и при неполной компенсации сухого трения, что существенно, так как обычно значение Л1с. тв нельзя считать идеально стабильным.

Комментарии закрыты.