Устройство управления электроприводом Советский патент 1985 года по МПК G05B23/02 

рого переменного резистора и г третьим выводом восемнадцатого переключателя, девятым и десятым выводами со BTOpiiiM и с. третьим высодами шестнадцатого переключателя, одиннадцаты выводом - с первыми выводами девятого и одиннадцатого переключателей, двенадцатым выводом через четвертый амперметр - с первым выводом первого дросселя, тринадцатым выводом через первый амперметр - с первым выводом пятого переключателя, четырнадцатым и пятнадцатым выводами - со вторым и третьим выводами пятого переключателя, шестнадцатым выводо м через последовательно соединенные второй амперметр и обмотку возбуждения первого электродвигателя - со своим семнадцатым выводом, восемнадцатым выводом через седьмой переключатель - со своим девятнадцатым выводом и с первым выводом шестого переключателя, двадцатым выводом - со вторым выводом шестого переключателя, двадцать первым, двадцать вторь м и двадцать третьим выводами - с первым, вторым и третьим выводами восьмого переключателя, двадцать четвертым выводом через третий амперметр - с первым выводом второго дросселя, подключенного вторым выводом ко второму выводу первого дросселя и к первому выводу третьего дросселя, соединенного вторым выводом с первым входом датчика тока и первым выводом обмотки электромагнитного реле, подключенного вторым выводом ко второму входу датчика тока и ко вторым выводам девятого и одиннадцатого переключателей, третий и четвертый выводы девятого переключателя соединены с первым и вторым выводами первого вольтметра, третий вывод одиннадцатого переключателя подключен через aгpyзoчный элемент к своему четвертому выводу, пятый вывод - к первому выводу десятого переключателя, а шестой вывод через якорь первого электродвигателя ко второму выводу десятого переключателя, соединенного третьим и четвертьм выводами с первым и вторым выводами пятого амперметра, третий и четвертый вьгооды четырнадцатого переключателя подключены к первому и второму выводам второго вольтметра, выходы источника постоянного напряжения через третий переключатель соединены с соответствующими выводами обмотки возбуждения второго электродвигателя, четвертый и пятый выводы восьмого переключателя подключены к первому и второму выводам обмотки возбуждения тахогенератора, четвертый, пятый и шестой выводы пятого переключателя соединены с первым, вторым и третьим выходами трехфазного источника переменного напряжения, выходы первого однофазного источника переменного напряжения через цятнадцатьй переключатель подключены соответственно к первому и второму выводам тиристорного тормозного блока, соединенного третьим выводом с первым и с подвижным выводами первого переменного резистора, четвертым вьшодом со вторым выводом первого переменного резистора, а пятым и шестым выводами - с первым и вторым выводами тринадцатого переключателя, подключенного третьим выводом к первому выводу якоря второго электродвигателя, а четвертым выводом - к первому выводу двенадцатого переключателя, соединенного вторьп-1 и третьим выводами с первым и вторым выводами шестого амперметра, а четвертым выводом - со вторым выводом якоря второго электродвигателя, вал которого кинематически соединен с валом .первого электродвигателя, четвертый вывод шестнадцатого переключателя подключен ко второму выводу второго переменного резистора и к третьему выводу восемнадцатого переключателя, соединенного четвертым выводом с первым вьшодом делителя напряжения , а пятым выводом - со вторым выводом делителя напряжения и с первым выводом девятнадцатого переключателя, подключенного вторым и третьим выводами к первому и второму выводам третьего вольтметра, а четвертым выводом - к третьему выводу делителя напряжения, второй вход регулятора тока соединен с пятым выводом первого переключателя, подключенного шестым вьтодом к выходу компаратора, соединенного входом с выходом регулятора тока.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что компенсатор содержит последовательно соединенные первый резистор, первый операционный усилитель, второй резистор, второй операционный усилитель и переключатель, последовательно соединенные третий резистор, третий операционный усилитель, четвертый резистор, четвертый операционный усилитель, пятый резистор, пятый операционный усилитель и шестой резистор, вторым выводом соединенный с входом второго операционного усилителя и с первым выводом «седьмого резистора, вторым выводом соединенного с первым выводом переключателя, соединенного вторым выводом с выходом компенсатора, а третьим выводом - с входом компенсатора и со вторыми выводами первого и третьего резисторов, седьмой резистор, соединенный выводами со входом и выходом первого операционного усилителя, первый конденсатор, подключенный обкладками ко входу и к выходу третьего операционного усилителя, параллельно соединенные второй конденсатор и восьмой резистор, соединенный своими выводами со входом и выходом четвертого операционного усилителя, девятьй резистор, подключенный своими выводами ко

входу и выходу пятого операционного усилителя.

3. Устройство по п, 1, о т л ичающееся тем, что тиристорный тормозной блок содержит последовательно соединенные источник синхронизирующего напряжения, генератор пилообразного напряжения, формирователь импульсов, дифференцирующую RC-цепочку и усилитель мощности, соединенный выходами с пятым и шестым выводами тиристорного тормозного блока, первым и вторым выводами подключенного к первому и второму входам источника синхронизирующего напряжения и ко второму и третьему входам формирователя импульсов, дифференцирующей RC-цепочки и усилителя мощности, третьим выводом - ко второму входу генератора пилообразного напряжения, третьим входом подключенного к четвертому и первому вьшодам тиристорного тормозного блока..

1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее первьй электродвигатель, соединенный валом с валом тахогенератора, блок задания, первый переключатель, тиристорный преобразователь и последовательно соединенные второй переключатель, регулятор скорости и регулятор тока, соединенный вторым входом с выходом датчика тока, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона управляющих воздействий устройства, в нем дополнительно установлены тиристорный тормозной блок, первый однофазный источник переменного напряжения, источник питания усилителей, компенсатор, второй электродвигатель, источник постоянного напряжения, с третьего по девятнадцатый переключатели, фильтр, с первого по шестой амперметры, первый, второй и третий вольтметры, первый, второй и третий дроссели, обмотка электромагнитного реле, нагрузочный элемент, делитель напряжения, первый и второй переменные резисторы, трехфазный источник переменного напряжения, второй однофазный источник переменного напряжения, соединенный выходами с соответствующими входами источника питания усилителей и блока задания, подключенного вы(Л ходами к соответствующим входам второго переключателя, соединенного вторым выходом с первыми выводами шестнадцатого и восемнадцатого переключателей и фильтра, подключенного вторым выводом к первому выводу первого переключателя, третьим выводом к первым выводам четырнадцатого пе;реключателя и якоря тахогенератора, а четвертый выводом - ко вторым выводам четьфиадцатого переключателя и якоря тахогенератора и к первому вы- ;о с воду тиристорного преобразователя, соединенного вторым выводом через четвертый переключатель со своим третьим вьшодом, четвертым и пятым выводами - со вторым и третьим выводами первого переключателя, шестым выводом - с четвертым выводом первого переключателя и со вторым выводом восемнадцатого переключателя, седьмым выводом - с первым выводом второго переменного резистора, восьмым выводом - с подвижным выводом ВТО

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления тиристорными электроприводами постоянного тока с подчиненным регулированием параметров, и может найти широкое применение при построении лабораторных испытательны стендов, используемых при обучении специалистов в указанной области.

Целью изобретения является повы- шение точности и расширение диапазона управляющих воздействий устрой- ства управления электроприводом.

На фиг. 1 показана принципиальная .электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структурная схема тиристорного тормозного блока.I

Схемы содержа.т пятый и пятнадцатый переключатели 1 и 2, тиристорный тормозной блок 3, Третий переключатель 4, обмотку возбуждения 5 и якорь 6 второго электродвигателя, якорь 7 первого электродвигателя, тиристорный преобразователь 8,

первый вольтметр 9, пятый амперметр 10, девятый, десятый и тринадцатый переключатели 11 - 13, шестой амперметр 14, двенадцатый переключатель 15, якорь 16 TaxoteHepaf.opa, второй вольтметр 17, четырнадцатый переклю- чатель 18, резистор 19, конденсатор 20, второй амперметр 21, первый, второй и третий дроссели 22 - 24, третий и четвертый амперметры 25 и 26,первый переменный резистор 27,обМотку возбуждения 28 первого электродвигателя,обмотку возбуждения 29 тахогенератора, восьмой переключатель 30, нагрузочный элемент 31, одиннадцатый шестой, седьмой, шестнадцатый переключатели 32 - 35, второй переменньй резистор 36, третий вольтметр 37, девятнадцатый и восемнадцатый переключатели 38 и 39, резисторы 40 и 41, семнадцатый, первый и четвертьй переключатели 42 - 44, блок задания 45, второй переключатель 46, операционные усилители 47 - 49, источник питания усилителя 50, резнеторы 51 - 53, конденсатор 54, резисторы 55 - 57, конденсатор 58, обмотку электромагнитного реле 59, резисторы 60 и 61, операционные усилители 62 - 66, переключатель 67, резисторы 68 - 70, конденсатор 71, резисторы 72 и 73, конденсаторы 74, резисторы 75 - 79, первьй амперметр 80, второй однофазный источник переменного напряжения 81, источник постоянного напряжения 82, трехфазный источник переменного напряжения 83, первый однофазный источник переменного напряжения 84, регулятор скорости 85, регулятор тока 86, компенсатор 87, второй, третий, четвертый, шестой, пятый, седьмой, восьмой, девятый, десятый, первый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый, двадцатый, двадцать первый, двадцать второй, двадцать третий и двадцать четвертый входы 88 - 111 соответственно, фипьтр 112, источник синхронизирующего напряжения 113, генератор пилообразного напряжения 114, формирователь импульсов 115, дифференцирующая RC -цепочка 116, усилитель мощности 117, датчик тока 118, делитель напряжения 119. , В состав первого электродвигате- , ля входит якорь 7 и обмотка возбуждения 28.

В состав второго электродвигателя входят якорь 6 и обмотка возбуждения 29.

В качестве первого и второго элекродвигателей применяются электродвигатели постоянного тока независимого возбуждения, причем первый электродвигатель функционально выполняет, роль приводного электродвигателя, а второй электродвигатель - нагрузочной машины для первого, электродвигателя.

В состав делителя напряжения 119 входят резисторы 40 и 41, а также семнадцатый переключатель 42.

В состав регулятора скорости 85 входят операционный усилите1ль 47, резисторы 51 - 53 и конденсатор 54.

В состав регулятора тока 86 входя операционный усилитель 48, резисторы 55 - 57 и конденсатор 58,

В состав датчика тока 118 входят операционный усилитель 49 и резисторы 60 и 61.

В состав фильтра 112 входят резистор 19 и конденсатор 20.

В состав компенсатора входят операционные усилители 62 - 66, резисторы 68 - 70, конденсатор 71, резисторы 72 и 73, конденсатор 74, резисторы 75 - 79, переключатель 67.

В состав тиристорного тормозного блока 3 .входят источник синхронизирующего напряжения 113, генератор пилообразного напряжения 114, формирователь импульсов 115, дифференцирующая R С -цепочка 116, усилитель мощности 117.

В качестве тиристорного преобразователя 8 применяется тиристорный преобразователь типа ЭТЗР12 239230150, причем первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому, двенадцатому, тринадцатому, четырнадцатому, пятнадцатому, шестнадцатому, семнадцатому, восемнадцатому, девятнадцатому, двадцатому, двадцать первому, двадцать второму, двадцать третьему и двадцать четвертому выводам 97, 88, 89, 90, 92 91, 93 - 96, 98 - 111 тиристорного преоб разователя 8 соответствуют ножки п.лнели тиристорного преобразователя типа ЭТЗР12 239230-150 следующей маркировки: 13, 140, 139, 155, 1, 141, 174, 150, 230, 232, О, 69, А, В, С, 11, 12, 239, 240, 19, 6, 5, 70.

В качестве операционных усилителей 47 и 48 применяются операционные усилители типа УПТ-4. В качестве операционного усилителя 49 применяется операционный усилитель УПТ-3.

Все переключатели 1, , 4, 11 - 13 15, 18, 30, 32 - 35, 38, 39, 42 - 44, 46, 67 управляются оператором вручную

Дроссели 22 и 23 выполняют роль реакторов.

В качестве нагрузочного элемента 31 применен резистор.

Устройство работает следующим образом.

Трехфазное напряжение питания номиналом 220В подается с выходов трехфазного источника переменного напряжения 83 через пятый переключатель 1 на тринадцатый, четырнадцать и пятнадцатый вьгаоды тиристорного преобразователя 8 и далее - на все элементы устройства. Однофазное напряжение питания номиналом 220В подаетс с выходов первого однофазного источника переменного напряжения 84 через пятнадцатый переключатель 2 на первый и второй выводы тиристорного тормозного блока 3. Постоянное напряжение номиналом 110В подается с выходов источника постоянного напряжения 82 через третий переключатель 4 на выводы обмотки возбуждения 5 второго электродвигателя. Якорь 7 первого электродвигателя подключен к одиннадцатому, двенадцатому и двадцать четвертому выводам 98, 99, 111 тиристорного преобразователя через первый, второй и третий дроссели 22 - 24, третий и четвертый амперметры 25 и 26, десятый и одиннадцатый переключатели 12 и 32. Напряжение на якоре 7 первого электродвигателя измеряется первьм вольтметром 9, а ток - пятым амперметром 10. Изменение полярностей величин напряжений и токов, измеряемых первы вольтметром 9 и пятым амперметром 10 осуществляется оператором с помощью девятого и десятого переключателей 11 и 12. К пятому и шестому выводам тиристорного тормозного блока 3 через три надцатый переключатель 13 подключен якорь 6 второго электродвигателя. Ток якоря 6 второго электродвигателя контролируется шестым амперметром 14 Изменение полярности тока, измерявмого шестьм амперметром 14, осуществ ляется оператором с помощью двенадца того переключателя 15. Напряжение на якоре 16 тахогенера тора контролируется вторым вольтов ром 17, шкала которого проградуирова на в долейиях 1/С и показания которо го соответствуют частоте вращения якоря 7.первого электродвигателя. Изменение полярности напряжения, измеряемого вторьн вольтметром 17, осу ществляется оператором с помощью четырнадцатого переключателя. Пульса ции напряжения на якоре 16 тахогенератора сглаживаются фильтром 112, содер жащим резистор 19 и конденсатор 20. I Ток в обмотке возбуждения 28 первого электродвигателя изменяется вторьм амперметром 21. Первый и второй дроссели 22 и 23 выполняют функции уравнительных реакторов. Третий дроссель 24 является сглаживающим дросселем. Контроль токов отдельных групп тиристоров тиристорного преобразователя 8 осуществляется с помощью третьего и четвертого амперметров 25 и 26.. Изменение величины выходного напряжения тиристорного тормозного блока 3 осуществляется с помощью первого переменного резистора 27. Изменение полярности напряжения на обмотке возбуждения 29 тахогенератора осуществляется восьмым переключателем 30. Функции нагрузки тиристорного преобразователя 8 может выполнить как якорь 7 первого электродвигателя, так и нагрузочный элемент 31. Переключение вида нагрузки тиристорного преобразователя 8 осуществляется оператором с помощью одиннадцатого переключателя 32. Подача (или снятие) выходного напряжения на выводы тиристорного преобразователя 8 осуществляется оператором с помощью седьмого и шестого переключателей 34, 33. Замыкание контактов седьмого переключателя 34 обеспечивает подачу напряжения на обмотку электромагнитного реле (на фиг.1 йе показано), которое, в свою очередь, подает напряжение питания на выходной каскад блока импульснофазового управления (на фиг.1 не показан), входящего в состав тиристорного преобразователя 8. Размыкая контакты шестого переключателя 33, оператор отключает напряжение питания указанного выходного каскада. Изменение полярности задающего напряжения осуществляется оператором с помощью шестнадцатого переключателя 35. Плавное изменение величины задающего напряжения осуществляется оператором с помощью второго переменного резистора 36. Измерение величин задающего напряжения и выходного напряжения компенсатора осуществляется третьим вольтметром. Переключение измеряемых напряжений на выводах третьего вольтметра 37 осуществляется оператором с помощыб восемнадцатого переключателя 39. Изменение полярности измеряемых напряжений на выводах третьего вольтметра 37 осуществляется оператором с помощью девятнадцатого переключателя 38. Если подвижный контакт восемнадцатого переключателя 39 находится в нижнем положении, то третий вольтметр 37 измеряет величину задающего напряжения, а если в верхнем положении, то - величину выходного напряжения компенсатора. Для согласования уровней задающего напряжения и выход ного напряжений компенсатора со шкалой третьего вольтметра 37 в устройс,тве предусмотрен делитель напряжения 119, содержащий резисторы АО и 41 и переключатель 42. Переключение режима работы устрой ства осуществляется оператором с помощью первого переключателя 43. Ес ли подвижньй контакт первого переклю чателя 43 находится в нижнем положении, то устройство работает в режиме тирнсторного электропривода, а если в верхнем, то - в режиме системы под чиненного регулирования скорости вра щения якоря 7 первого электродвигате ля. Переключение внутренних регуляторов (на чертеже не показаны) тирис торного преобразователя 8 осуществляется четвертым переключателем 44. Изменение уровня задающего напряжения при работе устройства в режиме системы подчиненного регулирования скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя осуществляется с по мощью блока задания 45. Изменение уровня задающего напряжения блоком задания 45 осуществляется дискретно, т.е. на его выходах формируется напряжение номинала ЗВ или ЗОВ. Изменение полярности задающего напряжени осуществляется оператором с помощью второго переключателя 46. В этом режиме работы устройство имеет двухкон турную структуру, т.е. оно имеет ос новную обратную связь по скорости через якорь 16 тахогенератора и подч ненную ей обратную связь по току через датчик тока 118. Регуляторы скорости и тока 85 и 8 выполнены на базе серийных операцион ных усилителей типа УПТ-4, датчик тока 118 выполнен на базе операционного усилителя УПТ-6. Для питания операционных усилителей 47 - 49, 62 - 66 применен серийный источник питания усилителей 50 типа ИП-6, с выходов -которого на входы питания указанных операционных усилителей ПО даются постоянное напряжение 24в и переменное напряжение ЗОВ частотой 2 кГ На вход операционного усилителя 47 регулятора скорости 85 через резистор 51 и второй переключателе 46 подается задающее напряжение с выхода блока задания 45, а через резистор 52 и первый переключатель 43 - с выхода якоря 16 тахогенератора. В цепь обратной связи операционного усилителя 47 включены последовательно соедиренные пезистот) 57 и конденсатор 58. Сигнал, пропорциональный току в якоре 7 первого электродвигателя, снимается с обмотки электромагнитного реле 59, соединенного первым выводом со вторым выводом третьего дросселя 24. Этот сигнал поступает на входы датчика тока 118. Датчик тока 118 выполнен на операционном усилителе 49, на входе которого установлен резистор 60, в цепи обратной связи которого установлен резистор 61. ,. Выходной сигнал датчика тока 118 поступает на второй вход регулятора тока 86, на первый вход которого поступает выходной сигнал регулятора скорости 85. Операционные усилители 62 - 66 входят в состав компенсатора 87, предназначенного для компенсации влияния внутренней обратной связи по противо-ЭДС первого двигателя на характеристики устройства. Переключатель 67 производит включение и выключение компенсатора 87 в устройстве. Операционньй усилитель 62 компенсатора 87 выполняет функции инвертора. Во входной цепи и в цепи обратной связи этого усилителя установлены соответственно резисторы 68 и 69. Операционньй усилитель 63, во входной цепи которого установлен резистор 70, а в цепи обратной связи конденсатор 71, выполняет функции интегратора (неинвертирующего). Операционный усилитель 64, во входной цепи которого установлен резистор 72, а в цепи обратной связи которого установлены параллельно соединенные резистор 73 и конденсатор 74, выполняет функции неинвертирующего апериодического звена. Операционный усилитель 65, во входной цепи и цепи обратной связи которого установлены соответственно резисторы 75 и 76, выполняет функции инвертора. Операционньй усилитель 66, во входных цепях которого установлены резисторы 77 и 78, а в цепи обратной связи резистор 79, выполняет функции сумматора. Когда подвижный контакт первого переключателя 43 находится в нижнем положении, напряжение с выводов якоря 16 тахогенератора через фильтр 112 и переключатель 43 подает ся на BTOpofi вход регулятора скорости 85. Кроме того, в этом положении первого переключателя вход блока импульсно-фазового управления (на фиг.1 не показан) тиристорного преобразователя 8 соединен в зависимости от состояния переключателя 67 либо с выходом регулятора тока либо с выходом компенсатора 87. Когда подвижный контакт восьмого переключателя 30 находится в своем нижнем положении, в устройстве (включена отрицательная обратная связь по скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя. Для контроля и измерения величины тока, потребляемого устройством, между первым выводом пятого переключателя 1 и тринадцатым выводом 100 тиристорного преобразователя 8 установлен первый амперметр 80. Рассмотрим работу устройства в режиме управления реверсивным тиристорным. электроприводом без подчиненного регулирования параметров. В этом случае оператор замыкает контакты пятого, пятнадцатого и трет его переключателей, устанавливает подвижный контакт одиннадцатого переключателя 32 в левое положение и тем самым подает напряжение с одинна цатого вывода 98 тиристорного преобр зователя 8 на якорь 7 первого электр двигателя, устанавливает подвижный контакт тринадцатого, восьмого, шест надцатого -и первого переключателей 13,30, 35 и 43 в верхнее положение, а восемнадцатого переключателя 39 - в нижнее положение, замыкает контакт четвертого переключателя 44, полярность напряжений и токов, измеряемых первым и третьим вольтметрами 9 и 37 и пятым и шестым амперметрами 10, 14,устанавливается оператором с помощью девятого, девятнадцатого, десятого и двенадцатого переключателей 11, 38, 12, 15. Заданный уровень скорости вращения якоря 7 первого двигателя устанавливается оператором с помощью второго переменного резистора 36, а величина нагрузки первого электродвигателя - с помощью первого потенциометра 27. Нагрузка (т.е. второй электродвигатель, якорь которого 6 кинематически связан с якорем 7 первого электродвигателя) действует на первый электродвигатель как при его работе в двигательном режиме, так и при его работе рекуперативного торможения. После подачи напряжений питания на элементы устройства и установки переключателей в указанные положения оператор осуществляет включение устройства в работу с помощью замыкания контактов восьмого переключателя 34, которые подают напряжение на выходной каскад блока импульсно-фазового управления (не показан) тиристорного преобразователя 8. В этом случае в качестве главной обратной связи устройства используется отрицательная связь по скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя. При увеличении момента на валу якоря 7 первого электродвигателя, что осуществляется с помощью якоря 6 второго электродвигателя, происходит уменьщение величины скорости вра цения якоря 7 первого электродвигателя, следовательно, уменьшается величина напряжения на якоре 16 тахогенератора, возрастают сигналы на входе и выходе операционного усилителя 47, уменьшается угол зажигания тиристоров в тиристорном преобразова- . теле 8 и увеличивается его выходное напряжение, что приводит к увеличению и стабилизации скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя относительно заданной величины с точностью до статизма устройства. Аналогичным образом устройство работает с пропорционально-Интегрально-дифференциальным регулятором скорости (на фиг.1 не показан), который установлен в тиристорном преобразователе 8 и включение которого осуществляется оператором путем размыкания контактов переключателя 44. Рассмотрим теперь работу устройства в режиме системы подчиненного регулирования параметров. В этом случае оператор замыкает контакты пятого, пятнадцатого и третьего переключателей 1, 2, 4, устанавливает подвижный контакт восьмого, первого восемнадцатого переключателей 30, 43, 39 в нижнее положение, а подвижные контакты тринадцатого и шестнадцатого переключателей 13, 35 - в верхнее положение, устанавливает уровень задающего напряжения с помощью второго переключателя 46 блока задания 45. В качестве блока задания 45 применяется универсальный источник питания. Блок задания 45 подключен к выходу однофазного источника переменного напряжения 81, выходное напряжение которого равно 220В, а частота равна 50 Гц. Блок задания обеспечивает формирование задающего напряжения двух номиналов: 35 и ЗОВ. Переключение номинала задающего напряжения осуществляет с.; тумблером на лицевой панели блока задания (на фиг.1 не показан). Изменение полярности задающего напряжения осуществляется операторов с помощью второго переключателя 46. Устройство в этом случае имеет главную отрицательную обратную связ по скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя и подчиненную ей отрицательную обратную связь по току якоря 7 первого электродвигате ля. Регуляторы скорости и тока 85 и 86 выполнены на базе серийных операционных усилителей 47 и 48 тип У11Т-4, а датчик тока 118 - на базе операционного усилителя 49 типа УПТ-3. Для питания операционных уси лителей 47 - 49 применен источник питания усилителей 50 типа ИП-6,который подает на указанные операцион ные усилители постоянное напряжение номиналом 24В и переменное коммутационное напряжение.номиналом ЗОВ и частотой 2 кГц. Включение источника питания усилителей 50 осуществляется тумблером на его лицевой панели (на фиг.1 не показан). Входной сигнал датчика тока 118, пропорциональный току якоря 7 первог электродвигателя, снимается с обмотк электромагнитного реле 59, соединенной первым выводом со вторым выводом третьего дросселя 24. Коммутация компенсатора 87 влияни противо-ЭДС якоря 7 электродвигателя осуществляется оператором с помощью переключателя 67. Если подвижный контакт переключателя 67 находится в нижнем положении, то выход регулятора тока 86 соединен с шестым вьшодом 91 тиристорного преобразователя 8, т.е. с входом блока импульсно-фазового управления (на фиг.1 не показан) тиристорного преобразователя 8. Если подвижный контакт переключателя 67 находится в верхнем положении, то выход регулятора тока 86 соединен со входом блока импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя 8 через компенсатор 87 влияния противо-ЭДС якоря 7 первого электродвигателя. Влияние противо-ЭДС якоря 7 первого электродвигателя на токовый контур устройства учитывается наличием в этом контуре структурного звена с передаточной функцией w(p) btiE(Ta. т,р (т,р - 1) + 1 где Тд,д - электромеханическая постоянная времени устройства; Тд - постоянная времени якоря 7 первого электродвигателя. Для компенсации влияния противоЭДС ящря 7 первого двигателя в токовый контур включен конденсатор 87, реализующий обратную передаточную функцию W(р). Токовый контур устройства настраивается оптимальным образом по модулю и компенсирует влияние на работу устройства, постоянной времени t,j якоря 7 первого электродвигателя. На входе операционного усилителя 48 алгебраически суммируются выходные напряжения регулятора скорости 85 и датчика тока 118. При скачкообразном изменении задающего напряжения перерегулирование в TOJCOBOM контуре устройства не превышает 4,3%, а время переходного процесса составляет 4,7% от нескомпенсированной малой постоянной времени токового контура устройства. На входах регулятора скорости 85 алгебраически суммируются задающее напряжение с выхода блока задания 45 и напряжение с выводов якоря 16 тахогенератора. Скоростной контур устройства компенсирует электромеханическую постоянную времени устройства и настраивается как на оптимум по модулю, так и на симметричный оптимум. При увеличении момента на валу якоря 7 первого электродвигателя, что осуществляется с помощью якоря . 6 второго электродвигателя, происходит уменьшение скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя, уменьшается напряжение на выводах якоря 16 тахогенератора, возраста-от сигналы на входе и выходе регулятора скорости 85, а также на входе и выхо да регулятора тока 86, уменьшается угол запаздывания зажигания тиристоров тиристорного преобразователя 8. Это приводит к увеличению и стабилизации скорости вращения якоря 7 первого электродвигателя с точностью до статизма. При настройке устройства на оптимум по модулю и симметричный оптимум перерегулирование в устройстве при скачкообразном изменении задающего напряжения составляет, соответственно, 4, 3%и 43%, а время переходного процесса в устройстве определяется нескомпенсированной малой постоянной времени, равной удвоенной сумме малой постоянной времени токового контура и малой постоянной времени скоростного контура устройства. Предлагаемое устройство позволяет наглядно демонстрировать влияние противо-ЭДС приводного электродвигателя на статическую и динамическую точность работы устройства и изучать типовые настройки устройства управления на оптимум по модулю и на симметричный оптимум. Указанные отличительные особенности предлагаемого устройства позволяют повысить динамическую и статическую точность устройства управления и расширить диапазон формируемых управляющих воздействий и демонстрируемых явлений.

Фиг.2