Отсюда видно, насколько жесткие требования обеспечиваются в современных широкорегулируемых электроприводах

Тогда

.

Подставив последнее выражение для в (3.5) после несложных преобразований получим

. (3.6)

Первый член в этом выражении, так же, как в (3.3), это угловая скорость двигателя , но в замкнутой системе. Второй член – статическая ошибка замкнутой системы (падение угловой скорости от нагрузки в замкнутой системе). Проанализируем эту составляющую подробней. Произведение коэффициентов передачи звеньев одноконтурной системы называют коэффициентом усиления системы в разомкнутом состоянии (или короче - коэффициентом усиления разомкнутой системы):

. (3.7)

С учетом этого понятия и выражения (2.12) для статической ошибки разомкнутой системы статическую ошибку замкнутой системы можно представить в виде:

. (3.8)

Аналогичное соотношение несложно получить и для относительных статических ошибок:

. (3.9)

Из уравнений (3.8), (3.9) следует, что абсолютная и относительная статические ошибки от нагрузки в замкнутой системе уменьшаются в (1+К_р) раз по сравнению с разомкнутой.

Очевидно, что для уменьшения статических ошибок , до допустимых пределов необходимо увеличивать К_р. Коэффициенты передачи управляемого преобразователя К_уп, двигателя К_д, тахогенератора К_BR, входящие в выражение (3.7) для К_р, обычно заданы достаточно жестко. И нужное значение К_р обеспечивается выбором соответствующего значения К_у. Известно, что если в цепь обратной связи операционного усилителя включить конденсатор, то усилитель приобретает свойства интегрирующего звена. Коэффициент передачи идеального интегрирующего звена . В этом случае и, а статическая ошибка , в соответствии с выражением (3.9), стремится к нулю. Поэтому в современных системах электропривода на операционном усилителе обычно реализуют интегрирующее звено (операционный усилитель, охваченный емкостной обратной связью, называют интегральным регулятором). В связи с тем, что коэффициент усиления реальных операционных усилителей имеет конечное значение, реальный интегральный регулятор имеет хотя и не бесконечное, но достаточно большое значение коэффициента передачи. В результате статическая ошибка в замкнутой системе сводится не до нуля, но до весьма малых значений.

В современных приводах, выполненных в виде замкнутых систем с интегральными регуляторами, удается на нижней скорости обеспечить относительную ошибку не более 10...15% при D =1000...10000.

Если, например, имеется электропривод с диапазоном регулирования D = 10000 и наибольшей (верхней) частотой вращения n_в = 1000об/мин, соответственно рад/c, то на нижнем пределе диапазона скорость будет:

При этом чтобы относительная ошибка не превышала 10%, абсолютное падение скорости должно быть не больше

∆n_н = 10% × n_Н = 0,01 об/мин;

.

Дата добавления: 2014-01-07