ivanov-ciganov2 (558065), страница 15
Текст из файла (страница 15)
е. И=А„(/ „, (4.43) где А„— коэффициент момента. Поделив и правую, и левую части уравнения (4.42) на коэффициент сопротивления вращению ротора й, и заменив в нем момент л4 на произведение й„(/ „получим иную форму его записи: лм йо„ (4 44) Дробь А„/А, дает не что иное, как введенный ранее коэффициент А„. В этом нетрудно убедиться, положив для установившегося режима г(ы„/й = О. Множитель при производной в линейном дифференциальном уравнении первого порядка с постоянными коэффициентами [см. (2.25) и (2.26)) определяет постоянную времени системы, в данном случае двигателя.
Таким образом, Т, =- //й,. (4.45) Определим инерционность рассмотренного интегратора. Будем считать усилитель широкополосным и поэтому безынерционным. Процесс установления выходного напряжения в тахогенераторе по аналогии с двигателем следует без задержки за процессом установления скорости его ротора. По этой причине в динамике все соотношения, полученные при анализе интегратора, кроме (4.35), не станут интегродифференциальными, а останутся алгебраическими. Подставив в (4.44) амплитуду управляющего напряжения из (4.34) и амплитуду напряжения тахогенератора из (4.30), получим дифференциальное уравнение, определяющее динамику установления скорости роторов двигателя и тахогенератора в рассматриваемой схеме интегратора: Ахй ((/,(1) — й„в„((Ц = „" ° — + а,(1), (4.46) ~д+~~ + ~с '~<~~~ ~'1 где 7„,7„,7, — моменты инерции двигателя, тахогенератора и счетчика; й„, А„., Ʉ— коэффициенты, определяющие моменты сопротивления их вращению.
Переносом члена с а, (г) из левой части в правую и делением на 1+ А,,А„А, приведем это уравнение к виду Й~ Х Ш„ „,я — . — ~,. э.43~ Сопоставив (4.47) с (4.44), приходим к выводу, что благодаря введению обратной связи постоянная времени, определяемая моментом инерции всех вращающихся частей интегратора, уменьшилась в 1 + А„Й,А, раз. Интегратор получился .более быстродействующим. чем установленный в нем двигатель.
Современные исполнительные двигатели имеют постоянную времени порядка десятой доли секунды. Следует отметить, что, вводя силь. ную обратную связь ((1 + йтй,й„) ~~~ 1), не всегда удается достичь сильного ускорения процессов установления в системе двигатель— хогенератор. Причиной является влияние тех процессов, которые ранее при инерционном двигателе считались происходящими мгновенно. Уменьшение эквивалентной постоянной времени двигателя введением обратной связи через тахогенератор приводит к тому, что ,роцессы установления токов в обмотках двигателя, тахогенератора н нх роторов уже не происходят мгновенно и существенно сказыва,отся на инерционности всей схемы.
Введением обратной связи через тахогенератор часто пользуются для уменыпения постоянных времени асинхронных двигателей, стоящих в системах управления. 5 4.$. Сеяьсмны В устройствах автоматического управления блоками радиосистем широкое применение находят специальные синхронные машины для передачи с помощью электрических сигналов угла поворота от одного из механизмов к другому или для обеспечения синхронного поворота этих двух механизмов.
Называются такие машины сельсинами. Сельсин представляет собой асинхронную машину с контактными кольцами, через которые осуществляется включение роторных обмоток. Обычно на роторе выполняется трехфазная обмотка, а на статоре— однофазная с явными полюсами (рис. 4.17). В системе передачи угла поворота применяют две аналогичные машины, одна из кбторых является ~1 / сельсином-датчиком (СД), а вторая и сельсином-приемником (СП).
Обмотки ( .-гу" возбуждения и датчика, и приемника йь подключают к сети, а обмотку ротора сл сп через щетки соединяют проводами Рис. 4,17 друг с другом (см. Рис. 4.17). При одинаковом положении роторов двух сельсинов по отношению к своим статорам в их обмотках наводятся одинаковые э. д. с. и уравНительных токов в соединительных проводах нет. Если ротор одного из сельсинов повернуть на некоторый угол 6, то э. д.
с., наводимые в его роторных обмотках, изменяются по амплитуде. В соединительных проводах и обмотках двух роторов возникнут уравнительные токи. Эти токи, взаимодействуя с полем возбуждения, создадут вращающие моменты, стремящиеся повернуть роторы так, чтобы угол рассогласования 6 стал равным нулю. Повернется ротор сепьсина приемника, преодолевакиций меньший нагрузочный момент. Так осуществляется передача угла поворота <р от сельсина-датчика к сельсину-приемнику. Рассмотренный режим работы сельсинной передачи называется н н д и к а т о р н ы м, так как применяется только для передачи угла гюворота на индикаторную стрелку, установленную на оси сельсина- приемника.
Большая нагрузка сельсина-приемника приводит к большим ошибкам в передаче угла. Чтобы передать угол поворота на нагрузку, требующую значительного момента, применяют иное включение сельсина-приемннка, называемое т р а н с ф о р м а- торным. Обмотка возбуждения сельсина трансформатора (рис. 4.18) включается на вход усилителя, управляющего исполнительным двигателем.
К валу исполнительного двигателя через редуктор подсоединены как нагрузка, так и ротор сельсина-трансформатора. Если ротор сельсина-трансформатора стоит в положении согласном с ротором сельснна-датчика, то пульсирующее магнитное поле возбуждения сельсина-датчика наводит токи в его роторных обмотках, а зти таки, протекая по обмоткам ротора сельсина-трансформатора, вызывают в его магнитной цепи появление такого же пульсирующего з магнитного поля. Это наводит -и, большую э.
д. с. в обмотке форматора. ~Ь возбуждения сельснна-транс- Если теперь повернуть ро- Г тор сельсина-трансформатора на 90', то создаваемый токами гд и 5 ид его роторных обмоток магнит- и ный поток будет пульсировать в плоскости витков обмотки Рис. 4.1З статора и наводимая в ней э. д. с.
станет равной нулю. Повернув ротор сельсина-трансформатора еще на 90' в том же направлении, получим в его обмотке возбуждения опять большую з. д. с., но фаза ее будет отличаться от первоначальной на 180'. Эта особенность системы из двух сельсннов и используется для управления исполнительным двигателем. В кольцо обратной связи, управляющее вращением двигателя, входят: обмотка возбуждения сельснна-трансформатора, усилитель, обмотка управления исполнительного двигателя, обмотка ротора сель- сина-трансформатора. Направление вращения двигателя выбирается таким, что поворот ротора приводит к уменьшению амплитуды напряжения, наведенного в обмотке возбуждения сельснна-трансформатора (обратная связь отрицательная). В такой системе регулирования получается только одно устойчивое состояние, соответствующее нулевому напряжению на входе усилителя, и следовательно, ротору сельсина-трансформатора, сдвинутому на 90' по отношению к ротору сельсина-датчика.
Двигатель, управляемый усилителем, вращает ротор сельсина-трансформатора и нагрузку до тех пор, пока напряжение, снимаемое с ротора н подаваемое на вход усилителя, не станет равным нулю. Это произойдет при угле рассогласования роторов, равном 90'. Момент, поворачивающий вал нагрузки, зависит от мощности двигателя и замедления, даваемого редуктором. Так осуществляется передача угла с большим моментом с помощью сельсина-трано1юрматора.
Глава У Основнне характеристики источников питания радиоустройств и схемы их построения й 5Л. Схемы построения источников питания радиоустройств Источник питания предназначен для снабжения электрической энергией радиоустройств. Он сложен и состоит их целого ряда разнотипных устройств и блоков. Представление о входящих в него блоках, их физическом содержании и роли в процессах преобразования энергии дает структурная схема источника рис. б.!.
Первым элементом этой схемы является первичный источник электрической энергии (ПИЭЭ), или просто первичный источник питания (ЛИП). Первичный источник — это устройство, в котором вырабатывается электрическая энергия. Он является преобразователем одного вял таем Рис. б.! из неэлектрических видов энергии (механической, тепловой, химической и др.) в электрическую. Поэтому к нему либо подводится энергия ет какого-нибудь неэлектрического генератора, например тепловая, механическая, либо он содержит запас энергии, например химической. В качестве первичных источников широко применяют электромашннные генераторы, которые преобразовывают в электрическую механическую энергию вращающихся масс.
Прнменяют и тепловые генераторы — устройства, непосредственно преобразующие тепловую энергию в электрическую. Преобразователями химической энергии являются гальванические элементы и аккумуляторы. В атомных источниках электрической энер- 1'ни используется энергия распада или синтеза ядер. Перечисление Различных типов первичных источников можно было бы продолжить, но названные типы таких источников дают достаточно полное представаение о содержании введенного термина и их месте в структурной схеме.
НапРяжение на выходе первичного источника во время его работы не остается постоянным. Оно зависит как от величины подводимой ,,к источнику неэлектрической мощности, так и от потребляемой от 'Кс~~нника нагрузкой электрической мощности. В источниках постоянного тока во время эксплуатации может меняться величина выходного напряжения, а в источниках переменного тока — как амплитуда напряжения, так его форма и частота. Все эти изменения сказываются на работе последующих блоков источника питания, поэтому для получения хороших показателей от всего источника при больших колебаниях напряжения первичного источника часто в схему вводят стабилизатор первичного напряжения (СТПН на рис. 5.1).
Примерами подобных стабилизаторов являются стабилизаторы переменного напряжения на магнитных усилителях или входные стабилизаторы постоянного напряжения на транзисторах. Стабилизатор первичного напряжения уменьшает изменения величины, а иногда и формы напряжения первичного источника н тем самым облегчает работу всех пцгледующих каскадов источника питания.
Инвертор (Инв на рис. 5.1) включается в источник питания только при первичном источнике постоянного тока и служит для того, чтобы преобразовать постоянный электрический ток в переменный. Такое преобразование необходимо для изменения напряжения в участке сети с помощью трансформатора (ТР) — весьма простого и надежного устройства. Выпрямитель (Выдр на рис. 5.1), являющийся последующим каскадом рассматриваемой структурной схемы, превращает переменное напряжение, полученное на выходе инвертора и повышенное или пониженное трансформатором, вновь в постоянное. Выпрямитель не создает на своем выходе идеального постоянного напряжения. Помимо постоянной составляющей напряжения на его выходе присутствуют гармоники выпрямляемого переменного напряжения, называемые пульсациями.
Для уменьшения пульсаций на выходе выпрямителя обычно включают сглаживающий фильтр (Ф на рнс. 5.1). Между фильтром и нагрузкой (Нагр) в современных источниках питания практически всегда включают стабилизатор выходного напряжения (Ст вьи Н) или тока. Этот стабилизатор служит для поддержания постоянства напряжения на нагрузке или тока в ней при изменениях величины сопротивления нагрузки, напряжения первичного источника, значений элементов схемы стабилизатора, вызванных старением, отклонениями условий эксплуатации источника питания от нормальных и другими причинами. Определяя выходные характеристики всего источника питания, стабилизатор выходного напряжения является наиболее сложной н наиболее ответственной его частью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
