Система «преобразователь-двигатель постоянного тока с токовой отсечкой»

Функциональная схема системы «преобразователь-двигатель (П-Д) с токовой отсечкой» изображена на рис. 6.2.

На вход преобразователя с любой физической природой (электромашинный, магнитный, полупроводниковый преобразователь и др.) подается задающее напряжение . Преобразователь управляет двигателем по цепи обмотки якоря изменением напряжения. Датчик тока UA — в простейшем случае резистор — выдает напряжение, пропорциональное току якоря двигателя М. В цепь обратной связи включены: диод VD и источник опорного напряжения , которое снимается с потенциометра RP. Сигнал обратной связи формируется на резисторе R.

Рис. 6.2. Функциональная схема системы «преобразователь-двигатель с токовой отсечкой» .

Семейство электромеханических характеристик разомкнутой системы П-Д изображено на рис. 6.3. Каждая из этих характеристик соответствует определенному значению задающего напряжения , которое в разомкнутой системе регулирования равно

Рис. 6.3. Электромеханические характеристики системы «преобразователь-двигатель с токовой отсечкой» .

Пусть двигатель работает на электромеханической характеристике, соответствующей напряжению управления . При холостом ходе двигателя напряжение датчика тока и токовая связь не действует. С увеличением нагрузки напряжение датчика тока растет и при токе якоря становится равным опорному напряжению . Дальнейшее увеличение нагрузки, например до тока , приводит к превышению напряжением значения опорного напряжения (). В цепи обратной связи через диод VD начинает протекать ток . Напряжение управления преобразователем при действии обратной связи, равное разности задающего напряжения и напряжения обратной связи , уменьшается. Двигатель переходит на электромеханическую характеристику, соответствующую новому значению напряжение .

Дальнейшее увеличение нагрузки, благодаря действию обратной связи, приводит к уменьшению сигнала управления , который последовательно принимает значения , что отвечает переходу изображающей точки экскаваторной характеристики по соответствующим электромеханическим характеристикам разомкнутой системы. Двигатель останавливается при достижении током значения . При неподвижном якоре двигателя ЭДС преобразователя уравновешивается падением напряжения в якорной цепи двигателя.

Изменяя с помощью потенциометра RP напряжение , можно изменить ток , при котором вступает в действие отрицательная обратная связь, и, следовательно, регулировать предельный момент двигателя.

Необходимость гальванической развязки схемы управления и силовых цепей электропривода позволяет использовать активное сопротивление в качестве датчика тока только в электроприводах с электромашинными и магнитными усилителями или в качестве первичного датчика. В тиристорных электроприводах сигнал, пропорциональный току якоря, получают, как правило, с помощью трансформатора тока ТА, включаемого в силовые цепи переменного тока тиристорного преобразователя (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Датчик тока, выполненный на трансформаторе тока.