Устойчивость работы привода на характеристиках с положительной жесткостью

Обеспечить устойчивость работы привода на характеристиках с положительной жесткостью трудно, поэтому положительная связь по току применяется как дополнительная совместно с обратными связями, обеспечивающими ограничение скорости, например отрицательными обратными связями по скорости, напряжению якорной цепи.
Рассмотрим действие отрицательной обратной связи по току якоря. Введение ее означает вычитание из задающего напряжения сигнала обратной связи, пропорционального току якоря. Следовательно, с ростом нагрузки на валу двигателя ЭДС преобразователя Е„ будет уменьшаться, что приведет к резкому снижению жесткости характеристики двигателя в системе, замкнутой отрицательной обратной связью по току якоря, как показано штриховой линией на рис. 8.18. Характеристика замкнутой системы в этом случае будет представлять собой геометрическое место точек, показанных штриховой линией на рис. 8.18, каждая точка которой, будет принадлежать характеристикам разомкнутой системы, расположенных ниже характеристики 1. Это свойство замкнутой системы оказывается весьма эффективным средством защиты двигателей постоянного тока в системе преобразователь — двигатель и механизмов от перегрузок, возникающих, например, при заклиниваниях механизмов. Защита двигателей от перегрузки введением отрицательной обратной связи по току будет обеспечена, если сместить характеристику замкнутой системы в положение.
На рис. 8.19 приведены схемы систем привода с отрицательной обратной связью по току якоря с отсечкой, т. е. действие связи прекращается (отсекается при снижении тока ниже значения, называемого током отсечки).
При введении отрицательных обратных связей по току якоря двигателя с отсечкой до наступления отсечки (/я</отс) двигатель работает на участке 1 характеристики рис. 8.18, переходя на участок 2 при отс.
Характеристики вида рис. 8.18 называются экскаваторными, так как используются на приводах экскаваторов, где возможны эксплуатационные перегрузки при разработке сложных пород.
Во многих приводах ЭТУ, где возможны эксплуатационные перегрузки, например заклинивания механизмов от температурных расширений их звеньев, применение отрицательных обратных связей по току с отсечкой является эффективным средством защиты двигателей и механизмов от перегрузки. Из этих соображений выбираются значения тока стопорения /^топ^/допmax И ОТСечКИ /отс^0,8/стоп. Следует отметить, что отсечки могут быть введены и при использовании других обратных связей, в частности по напряжению, скорости.
Так, для повышения быстродействия инерционных преобразователей— генераторов, ЭМУ, МУ в ряде случаев применяется форсирование возбуждения с отсечкой. Суть форсирования поясняется с помощью рис. 8.20,а. В цепь обмотки возбуждения генератора ОВ включен резистор г, зашунтированный размыкающим контактом реле форсирования /Сф, которое настраивается на втягивание якоря при напряжении срабатывания иС11=ЕГ)ВОМ. Для того чтобы ЭДС генератора при втянутом реле Кф была равна £г,ном при токе возбуждения /в>ном, ОВ следует питать от источника повышенного напряжения £ф£Люм=/в,номгв), где кф — коэффициент форсирования. При г=0 и UB=UBir,0M изменение тока возбуждения iB(t) происходит по кривой 1 на рис. 8.20,6, достигая установившегося значения /в ном за *«ЗГВ.
Питание ОВ напряжением £/в=/гф£/в,ном привело бы к изменению тока возбуждения по кривой 2. Но при tB= =/ в,ном ЭДС генератора ег=Ег,ПОм, происходит срабатывание реле /Сф, его контакты в цепи размыкаются, вводя в цепь ОВ резистор г, сопротивление которого выбирается в этом случае таким, чтобы в установившемся режиме iB= =/в,ном при U B==k(h У в,ном. Происходит отсечка тока возбуждения, а следовательно, и ЭДС генератора на уровне номинальных значений. В этом случае генератор охвачен нелинейной обратной связью, действие которой происходит при ег=Ег,1юм.
Таким образом, достигается повышение быстродействия преобразователя. Практически целесообразные значения коэффициента форсирования составляют /гф=2-^3. Повышение &ф>3 не дает ощутимого повышения быстродействия, требуя увеличения мощности источника питания ОВ, который должен быть рассчитан на длительный ток при повышенном напряжении, равном &ф£/в,ном- При питании ОВ от ТП или МУ форсирование и отсечка ее могут быть обеспечены бесконтактными устройствами.