Стежний електропривод релейної дії

Функціональна схема електроприводу релейної дії наведена на рис.4.2.

Рис.4.2. Функціональна схема електроприводу релейної дії

Електропривод містить пристрій завдання ПЗ, вимірювач неузгодження кутового положення валів ВН, релейний елемент РЕ, підсилювач потужності ПП та виконавчий двигун ВД. Коли різниця виходить за межі зони нечутливості РЕ, виконавчий двигун вмикається та усуває неузгодження.

Основною особливістю електроприводу релейної дії є наявність автоколивань в електромеханічній системі електроприводу при зміні вхідних сигналів. Ці коливання призводять до великих втрат потужності в якорі при використанні двигунів постійного струму з незалежним збудженням. Тому перевага віддається двигунам постійного струму з послідовним збудженням, в яких не виникає додаткових втрат та які мають великі пускові моменти.

На рис.4.3 наведена схема стежного електроприводу релейної дії невеликої потужності з двигуном постійного струму, який має дві послідовні обмотки збудження. Двигун М підключається до джерела живлення за допомогою транзистора або , які за відсутності сигналів керування закриті напругою зміщення через резистори та .

Рис.4.3. Схема стежного електроприводу релейної дії невеликої потужності з двигуном постійного струму, який має дві послідовні обмотки збудження

Для захисту від перенапруги, що виникає при вимкненні обмотки збудження та обмотки якоря, останні шунтовані діодами й . Коли відкритий транзистор , то двигун М обертається в одному напрямку, коли - , то в іншому напрямку. Це відбувається за рахунок зміни напрямку магнітного потоку при незмінному напрямку струму якоря.

Електропривод в схемі на рис.4.3 відробляє задане переміщення з певною похибкою, яка зумовлена нечутливістю системи, що виникає через наявність порогу спрацювання стабілітронів та . Зону нечутливості системи намагаються зробити по можливості меншою. Однак зниження величини зони нечутливості може призвести до виникнення небажаного коливального режиму роботи електроприводу біля положення рівноваги. Ефективним засобом боротьби з цим режимом є введення в систему додаткових сигналів за першою та другою похідних від сигналу неузгодження, а також застосування електричного гальмування після вимкнення електродвигуна.

Перевагами стежних електроприводів релейної дії є їх простота, надійність та можливість отримання оптимальних траєкторій руху виконавчих органів робочої машини. До недоліків слід віднести їх схильність до коливань та наявність певної нечутливості при стеженні.

В електроприводах з двопозиційним релейним елементом немає статичного режиму, а усталеним режимом є режим автоколивань. Точність роботи цих систем визначається середнім значенням вихідної величини та амплітудою коливань відносно середнього значення. При високій частоті автоколивань амплітуда може бути дуже малою, а точність високою.

В таких системах забезпечують вібраційну лінеаризацію нелінійного релейного елемента шляхом створення на його вході високочастотних коливань. В цьому випадку релейний елемент лінеаризується, а система поводить себе, як система неперервної дії. Точність роботи таких систем вища, але якість перехідних процесів при цьому стає гіршою.

А електроприводах з трьохпозиційним релейним елементом є статичний режим спокою без автоколивань, коли релейний елемент знаходиться у зоні нечутливості, а його вихідна величина дорівнює нулю. У разі , коли цей режим є бажаним, його забезпечують за допомогою корегуючи пристроїв, вибираючи їх параметри за умови відсутності автоколивань.