all-8 (1088983), страница 3
Текст из файла (страница 3)
увеличения илиуменьшение коэффициента усиления. Для этого необходимопоставить диодный мост. В результате у нас будутнакладываться магнитные потоки.На схеме:~URн= UyБудет происходить тоже, самое, что и во второмварианте. Этот процесс будет происходить в результате тогочто будет усредняться ось колебаний напряжения:Динамические характеристики магнитных усилителей.По постоянному току:UyIнdIy Ry Ly IydtKI IyW MyIн( S)KUy ( S)Ry ( T S 1)где Т = Ly/RyВеличина Т лежит в диапазоне от 0.05 до 0.1.Основные достоинства магнитных усилителей:1. Простота и надежность конструкции.2.
Большой срок службы.3. Стойкость к внешним возмущениям и воздействиям.4. Возможность получения больших коэффициентовусиления от 1 тысячи до 10 тысяч.5. КПД выше, чем в ЭМУ.6. Преобразования постоянного тока в переменный ток.Недостатки:1. Большие габариты.2. Большая инерционность.Магнитные усилители используются как усилительконечного каскада.Система автоматического регулирования скорости вращениядвигателя постоянного тока с помощью магнитногоусилителя.ТрUопорнмуWpRмуUзадмуWyUД1WpД3WyI~ UпмуД2ДвRшД4где МУ – магнитный усилитель; Дв – двигатель;Тр – трансформатор; Д1, …, Д4 – диоды.Mн = Kм∙IUоп = Uму + UдвВсе обмотки на одном сердечнике.Эта схема стабилизует скорость вращения двигателя, т.е.косвенная стабилизация скорости без каких либо датчиков поскорости.Принципдействия:предположимнагрузкаМнувеличилась, тогда:ωω0М1МКак следствие скорость упала, поэтому ток двигателявозрос, после это происходит подмагничивание магнитногоусилителя, тогда ток магнитного усилителя увеличился,тогда напряжение на двигателе возросла:ωU2U2 > U1U1ω0М0 М1МЕсли момент нагрузка уменьшилась, тогда возрастает токдвигателя, после этого уменьшается подмагничиваниемагнитного усилителя, тогда ток магнитного усилителяуменьшится, тогда напряжения на двигателе уменьшится:ωU1U2 < U1U2ω0М1 М0МЕсли у нас увеличится переменное напряжение питания,тогда возрастает напряжение на двигателе, тогдасоответственно у нас увеличится скорость вращения ωдвигателя.ωω1ω0М0UПримечание: при увеличении напряжении, ток черездвигатель не увеличитсяТогда напряжение на магнитном усилителе уменьшилось,тогда падения сопротивление на Wр увеличилось, тогдасоответственно напряжение на двигателе уменьшится, тогдаскорость двигателя уменьшится.Если у нас уменьшается переменное напряжение питания,тогда уменьшается напряжение на двигателе, тогдасоответственно у нас уменьшается скорость и т.д.ωМнЗагибание на этой характеристики происходит из-за того,что вначале, если двигатель у нас не нагружен, то по немупроходит маленький ток, и соответственно здесь влияетположительная обратная связь, а если у нас очень большойподается момент, то влияет только WyU.Усилитель импульса для шагового двигателя.Егозадача:формироватьимпульсызаданнойпродолжительности при коротком входном импульсе.–Ездесь потенциалбольше, чем Wколздесь.R1WсмWвыхIμR2R3–Wбаз+B34+ BS2`H– BS4`12RнUвыхttимпUвх2Iкол2`3t1tBtIμtЕколtЕсли потенциал между базой и эмиттером равен нулю, тотранзистор закрыт.Если транзистор открывается, то это означает, чтопроисходит перемещение от точки 1 к точке 2 на графикепетли Гистерезиса.Участок цепи в блок-схеме с током Iμ отвечает за возвратпо петле Гистерезиса обратно в точку 1 через точки:3, 4, 4`, 1.Максимальный период следования – это меандр; раньшеновый импульс формировать нельзя.Чтобы рассчитать эту длительность необходимо:EdW ФdtdW S BdtBdt2BUWSEtW S имп5Методы обратных задач динамики по расчету регуляторов.Представим себе ситуацию:хвхWp–Представим, что эта системапреобразована и имеет вид единогоэлемента:2B W St импхвыхWобEпитхвхtрег = 3 ÷ 5 ТЕсли обратная связьусиления равна единице.Wзединичная,W p W o11 W p W oTжел S 1W p W o Tжел S 1W p ( S)хвыхкоэффициент1 W p W oW p W o Tжел S 1 1WpтоWз11W o Tжел S1W o ( S) Tжел SТеперь посмотрим, почемусуществует в любой системе.жеПИДрегулятор1KeWo2Tm Tэ S Tm S 1Подставим в нашу предыдущую формулу:Ke T T S Tm S 1Tжел S m эKe Tm TэKe TmKeS TжелTжелTжел SKe Tm TэW p ( S).KдKпKи2.TжелKe TmTжелKeTжелТем самым мы получили формулу ПИД регулятор.
Мы неможем только определить напряжение на входе двигателя.Вначале мы должны определить напряжение на двигателе, апосле посмотреть из полученного напряжение питающеенапряжение, главное чтобы питающее напряжение быломеньше напряжения на двигатели.Тм определяется из переходного процесса:ТмТэ определяется из следующей формулы:ТэLaRaКе берется из характеристикописательной инструкции к нему.электродвигателявРасчет регулятора по положению.Два интегратора это проблема, но нам нужен астатизм.Как в этом случае поступают:1Tжел∙S+1Wопφз–fωWрег_пол–Wрег_скорWo1SТжел < Tположен_желДатчик скорости встроен внутри схемы.
Вначале мырассчитываем Wрег_скор..φW опW зпW рпW рпKдпKпп11Тжел S 1 SW рп W оп11 W рп W опTп_ж S 11Tп_ж S W оп1Tп_ж Tжел S 1TжTп_жS 1Tп_жTжTп_ж1Tп_жТем самым мы получили ПД регулятор.Когда на практике мы будем реализовывать такую схему,могут возникнуть следующие проблемы:Чтобы импульсную систему можно было рассматривать,как постоянную необходимо, чтобы такт импульса был в 10раз меньше такта расчета.Как сделать систему по положению:–WpWоω1SφKдатчикаSВоспользуемся методом структурных преобразований:φзSKдεωωз–KдSεω1SφWoДанные схемы одинаковы, но при этом второй вариантболее лучше: не надо ставить операторы условия, болеебольшая по величине скорость и т.д.Управление по ускорению.Такой вариант используется, когда необходимо создатькакое либо усилие, допустим, когда необходимо что-товыгравировать.Так же необходимо использовать управление поускорению в процессах с перемещением жидкостей.Схема имеет вид:φзSKд–KдSωKрг1SWoТиристорные усилители и преобразователи.φЕго структура такая:–1npnp231–2+3+От транзистора отличается тем, что он рисуется как диод.Тиристор – это управляемый полупроводниковый вентиль.Предназначен для управления мощными двигателямипостоянного и постоянного тока от 1 до 100 кВт.Японцы выпускают тиристоры до 1000 кВт.Он хорош тем что может пропускать очень большие токидо 100 А, с другой стороны он работает с напряжениями до1000 В, при этом умеет коэффициент усиления 10000 на одинэлемент, имеет большое быстродействие отпирания от 1 до 3мкСек., при этом имеет маленькое сопротивление открытия.Мощность рассеивания мало.Характеристика тиристора имеет следующий вид:характеристика открытого диодаI23Iy2 > Iy1Iy = 014UпитUотпиранияТиристор включается в прямом направлении.С точки 1 он сразу перескакивает в точку 2.
когда мыуменьшаем значение, то он опускается с точки 2 до 3 и далееперескакивает на 4.Тиристор можно закрыть только снятием напряжением ибольше никак.Третий проводок в тиристоре нужен для того, если мы нанего подадим маленький ток 1/10 мА, тем самым мы будемуправлять отпиранием.Iy2 задает напряжение отпирания.Если мы подали переменное напряжение питания~RнТогда мы получим:IyUпIy1UотпIy2Его проблема в том, что меньше четверти открыть мы несможем, т.е. энергия меняется от четверти периода доследующей четверти периода.Принцип действия и типы тиристорных усилителей.Существует два типа тиристоров:1.
С амплитудным управлением.2. С фазным управлением.С амплитудным принципом действием характеристикивыглядят:IyUпIy1Iy2UотпДостоинства: Простота управления.Недостаток: Энергия изменяется в очень маленьком диапазоне.С фазным принципом действия заключается в том, чтоподается ток, который открывает полностью тиристор, в видеимпульса длительностью 5 мкСек.IyUпЕго недостаток заключается в очень большой цене. Ноесли мы хотим плавно регулировать, то нам нужноиспользовать с фазным принципом действия. При этом онсхема с фазным принципом действия включает очень многоэлементов, соответственно он не очень надежный.Двух полупериодные тиристорные преобразователи.~URнКакие характеристики мы получаем:Только такая схема не будет работать, т.к.
у наспоявляется емкость, которая зарядилась и эта емкость естьни что иное как диоды, поэтому этой схемой лучше непользоваться. Из-за емкостей на обкладках p-n переходахнакапливается напряжение.А чтобы все работало нужно взять трансформатор:–Rн+–~UI+На следующей полуволне все поменяется, т.е. ток пойдетв другую сторону:+I–+~U–RнУправление моментом включения тиристора с помощьюмагнитного усилителя.МУ+WyR2 +~UТ1–WpRнR1Д1Диод Д1 нужен для того чтобы ток управления былодного знака и для ….
Диод Д2 нужен для защиты входноготока тиристора. R1, R1 – это делители тока. Wp – обмоткарабочего усилителя.6Динамические характеристики.Тиристорныйпреобразовательявляетсясложныйнелинейный импульсным элементом, т.к. он образуетимпульсы с определенным периодом, а сложный, потому чтопересчет площади импульса очень сложно сделать.Импульсные сигналы получаются из следующейформулы:1e SSИмпульсы у такого импульсного элемента не стандартнойформы, здесь реализуется сложная форма, меняются иамплитуда, и ширина импульса.Сам тиристорный элемент может считаться безинерционным.Максимальная частотаследования подачи сигналаопределяется теоремой Котельникова, она говорит о том,чтобы можно было восстановить назад сигнал необходимо,чтобы частота следования была хотя бы в два раза большечем модулируемый сигнал.Полоса пропускания в тиристорах определяется частотойпитающего напряжения привода. Для того чтобы системабыло заведомо работающей, необходимо чтобы соотношениебыло 1/10 по отношению полосы пропускания тиристорногопривода к частоты питающего напряжения.Задача: полоса пропускания привода 50 Гц, чему должноравняется частота питающего напряжения.Ответ: частота питающего напряжения равна 500 Гц.Достоинства тиристорных преобразователей.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
