Расчёт входного контура (задатчика интенсивности)

Для получения постоянного динамического тока якоря в переходных режимах система управления электропривода должна обеспечить постоянное ускорение двигателя. Это легко достигается с помощью задатчика интенсивности, схема которого представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Электрическая схема входного каскада САУ РЭП (ЗИ)

Принцип работы задатчика заключается в следующем. Входное постоянное напряжение, пропорциональное заданной скорости привода, заряжает конденсатор С, в цепи которого установлен транзистор VT1, регламентирующий зарядный ток конденсатора. При любой полярности входного напряжения требуемая полярность напряжения на электродах транзистора обеспечивается диодами моста UZ. Благодаря включению транзистора по схеме с общей базой его коллекторные характеристики идут почти параллельно оси абсцисс и зарядный ток конденсатора С остается постоянным вплоть до очень малого значения напряжения на переходе «коллектор-база». Величина зарядного тока регулируется током смещения через эммитерный переход.

При этом напряжение на конденсаторе изменяется во времени согласно уравнению:

где U_C - напряжение на конденсаторе, В;

C - емкость зарядного (накопительного) конденсатора, мкФ;

I_З - сила тока заряда конденсатора, А;

U_З - напряжение задания, В.

Время интегрирования, нарастания входного сигнала U_З:

,

где ∆ω - нарастание угловой скорости при разгоне от 0 до ω_Н;

ε – допустимое угловое ускорение, ε=1900 с^-2 . Тогда

.

Параметры С и U_Н зарядного конденсатора находятся из уравнения экспоненты:

 ,

где R – общее сопротивление в эмитерной линии, R =R_ОГР+R_П2.

Значение экспоненциального выражения определим как:

. следовательно:

. Положим

, тогда:

, откуда

. Таким образом, получили:

.

Подставив в данное выражение значение t _ИНТ =0,055 (определено выше) получим численное значение соотношения R·C, а именно:

.

Зададимся значением сопротивления (R=1000 Ом) и определим ёмкость конденсатора:

Принимаем конденсатор С1 типа К73-5-12мкФ±5%.

Таким образом, в задатчике интенсивности ЗИ происходит формирование U_З, линейно возрастающего до номинального значения за время t_ИНТ = 0,0551 с (темп нарастания U_З).

Величина зарядного тока (тока коллектора) определим из выражения:

, откуда

Принимаем транзистор VT1 с p-n-p переходом типа КТ343А, параметры которого представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Параметры транзистора КТ343А

Характер формирования U_з на ЗС и ЗИ приведен на рисунке 2.6.