Влияние коэффициента усиления на устойчивость работы ЭМУ поперечного поля.

Как и во всякой машине постоянного тока в ЭМУ при сдвиге щеток q — q с геометрической нейтрали появляется продольная реакция тока I_q, направление действия которой совпадает с осью обмоток управления. Магнитодвижущая сила обмоток управления весьма мала, ввиду чего даже при незначительном сдвиге щеток продольный поток первой ступени существенно изменяется. Как и в любом генераторе, м. д с. продольной реакции якоря от тока I_qпри сдвиге щеток против вращения усиливает поток обмоток управления. При этом коэффициент усиления k_y возрастает, но ЭМУ может самовозбудиться и потерять управление. Чтобы сохранить устойчивой работу ЭМУ, щетки обычно сдвигают на небольшой угол по направлению вращения якоря, при этом коэффициент усиления уменьшается.

Регулируя сопротивление реостата r_к, можно изменять м. д. с. компенсационной обмотки КО. Магнитодвижущие силы обмоток управления и компенсационной направлены согласно. Поэтому при большей степени компенсации коэффициент усиления ЭМУ увеличивается. В случае перекомпенсации наблюдается стремление ЭМУ к самовозбуждению. Во избежание этого сопротивление r_к настраивают таким образом, чтобы была некоторая недокомпенсация. При этом коэффициент усиления несколько уменьшается. Отсюда следует, что сдвигать щетки и регулировать ток в компенсационной обмотке надо таким образом, чтобы коэффициент усиления несколько снижался. При этом работа ЭМУ поперечного поля становится надежной и устойчивой.

Характеристики ЭМУ поперечного поля. При I_вых = 0 зависимость выходной э. д. с. от тока обмотки управления, т. е. E_вых = f(I_вх) называется результирующей характеристикой холостого хода ЭМУ. Начальная часть этой характеристики нелинейна (рис.4). При весьма малых значениях э. д. с. E_выхкрутизна характеристики небольшая, затем увеличивается и заканчивается прямолинейным участком, это объясняется увеличением сопротивления поперечных щеток q — q при малых значениях тока. Для получения линейной зависимости между выходными и входными сигналами, а также для получениябольшего коэффициента усиления, номинальное напряжение ЭМУ выбирается на прямолинейной части результирующей характеристики холостого хода.

Зависимость выходного напряжения от выходного тока, т. е. U_вых = f(I_вых) называется внешней характеристикой ЭМУ. В случае полной компенсации продольной реакции якоря тока I_выхнапряжение U_выхуменьшается с увеличением тока I_вых за счет падения напряжения в цепи якоря (кривая 1 на рис.5). При недокомпенсации внешняя характеристика располагается ниже

Рисунок4 - Результирующая характеристика холостого хода ЭМУ поперечного поля

Рисунок5 - Внешние характеристики ЭМУ поперечного поля

(кривая 2). При перекомпенсации наблюдается склонность ЭМУ к самовозбуждению. Это выражается в том, что с ростом тока прогрессивно увеличивается напряжение выхода (кривая 5).

В случае насыщения магнитной системы, т. е. когда ЭМУ работает на криволинейном участке результирующей характеристики холостого хода, внешние характеристики становятся нелинейными (на рис.5 они показаны пунктирными линиями 2' и 3').

Контрольные вопросы

1. Пояснить принцип действия ЭМУ с поперечным полем, в чем отличие от ЭМУ с продольным полем.

2. Назначение обратных связей в ЭМУ.

3. Дать сравнительную оценку ЭМУ-МПТ с МУ-ДПТ,

ТП-ДПТ.

4. В чем различие между жесткой ОС и гибкой ОС.

5. Нарисовать структурную схему ЭМУ-МПТ и привести передаточные функции основных звеньев.

6. Какими параметрами характеризуется быстродействие системы ЭМУ-МПТ.

7. Какое влияние оказывает положительная обратная связь по току якоря на систему с обратной связью по скорости.

Список литературы

1. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе М.: Энергия, 1977г.

2. Ключев В.И. Теория электропривода М.:Энергоатомиздат 1985г.

3. Вашарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. Л.:Энергоиздат, 1982г.

4. Анхимюк В.Л., Ильин О.П. Проектирование систем автоматического управления. Минск: Высшая школа, 1971г.