Тиристорные электроприводы постоянного тока

Передаточная функция двигателя

Рассмотрим двигатель независимого возбуждения, включен­ный по схеме на рис. 6.2, а. Уравнение электрического равновесия для якорной цепи имеет вид

Где

Ея = 6яФсо. (6.2)

Уравнение для моментов на валу двигателя может быть записано следующим образом:

M = MS + B<* + J-^, (6.3) At

Где

М = kn Фгя. (6.4) Уравнения (6.1) — (6.4) можно переписать в операторном виде:

Ия (s) = Ея (s) + #я/я (s) + (s); (6.5))

■Ея(з) = кяФсо(8); (6.6)

М (s) = Ма (s) + Всо (s) + Jsa> (s); (6.7)

М(8) = кяФ1я(8). (6.8) Решение системы уравнений (6.5) — (6.8) относительно fR(s) имеет вид

/ Лл-_ U*(S)-EAS) __ КЛ, (s) - Ея(5))/Я» б„ * Ra + sLa 1+Тя5

Где тя=1я/$я — электрическай постоянная времени якорной цепй.

Из (6.7) следует

Afs) = M(s)-M„(s) = [М (s) — Мп (s)]/B (6 Ш)

W В+ Js 1 + tms

Где xM=//S — механическая постоянная времени.

Данные соотношения соответствуют структурной схеме двига­теля, приведенной на рис. 6.2, б. Заметим, что контур обратной связи в этой схеме обязан своим наличием противо-ЭДС якоря. Электродвижущая сила якоря обеспечивает стабилизацию скоро­сти, естественно, присущую двигателю независимого возбуждения при питании от источника напряжения.

Из рис. 6.2, б может быть получено выражение, определяющее зависимость скорости от возмущений по напряжению якоря UH(s) И по нагрузке 7MH(s);

£0(5)= ---------------- Un(s)--------- М-------- MB(s), (6.11)

Где,

G, (s) = К Ф —; (6.1 la)

1 + 1 + STM

= (6.116)

G2(s)=-=-^-; (6.11B)

1 +STM

-%<PJR Я

(S)= —л--------------- • (6.1 lr)

1 + этя

Если пренебречь моментом нагрузки Ма, то из (6.11), (6.11а) и (6.116) следует

СО (s)______________ fea®_________

(6.12)

И я (S) (ЙЯФ)2 + /?ЯВ (1 + «Тя) (1 + Этм)

При тя тм, что, как правило, справедливо для большинства при­водов, выражение (6.12) упрощается:

Со (S)___________ ЙяФ_______

Где

Тм1 =---------- ^------------ тм; (6.126)

М1 (кяФ)* + яяв к

&M =--------------------- . . (6.12B)

(6ЯФ)2 + Яяв

Из (6.126) следует, что

TMi < тм - (6.12г)

Регулятор Преобразователь Двигатель

Скорости -------------- Тахогенератор

Рис. 6.Э. Контур регулирования скорости

В соответствии с рис. 6.2, б

Со (s) Йяф/В

Kl2

/я (S) 1 + STM 1 + STM

Используя (6.12а) и (6.13), можно получить

IЯ (S) _ СО (s) /я (S)

Г/я (s) w (s)

FeM В (1 + SXM) =

Ля Ф (1 + STM1)

Таким образом, двигатель как объект анализа при регулиро­вании по напряжению якорной цепи может быть представлен в виде двух блоков, что показано на рис. 6.2, в. При этом постоян­ные &Mi, KM2 и определяются следующими соотношениями:

В

(М>)2 + Я«в м>/в &м2 = К®/В;

Ki —