Большинство замкнутых САУ муфтами снабжаются обратными связями по частоте вращения. Такие системы обеспечивают жесткие искусственные механические характеристики муфты и высокую стабильность работы привода в заданном режиме независимо от влияния внешних возмущающих факторов (температуры окружающей среды, нагрева муфты, изменения напряжения источника питания, разброса параметров муфт из-за отклонений размеров зазоров и состава сталей в пределах допусков и т. д.).
Рис. 10.2. Схема САУ с обратной связью по частоте вращения муфты
На рис. 10.2 приведена схема импульсной САУ с тиристорным усилителем. Приводной двигатель М вращает ведущую часть муфты ЭМС, с ведомой частью которой соединен тахогенератор G. Обмотка возбуждения ОВ муфты питается от одной из вторичных обмоток трансформатора Т через силовые диоды VI и V2 и тиристор V11. Напряжение с другой вторичной обмотки трансформатора выпрямляется мостом V3, сглаживается фильтром С1, R2,
стабилизируется стабилитронами V4 и V5 и выделяется на задающем потенциометре R1. После сравнения задающего напряжения с напряжением обратной связи тахогенератора G их разность выделяется на резисторе 3 и управляет усилителем на транзисторах V8 и V9.
Если частота вращения муфты выше заданной, то транзистор V8 открыт, a V9 закрыт. На управляющий электрод тиристора V11 не поступает никаких сигналов, и в цепи обмотки возбуждения нет тока. Частота вращения муфты снижается до тех пор, пока не станет ниже заданной. При этом транзистор V8 закроется, a V9 откроется и будет заряжать конденсатор С2 до тех пор, пока напряжение на нем не откроет однопереходный транзистор V10, выдающий на тиристор V11 управляющий импульс, открывающий его,
С увеличением разности заданной и фактической частот вращения возрастает напряжение на резисторе R3, увеличиваются открытие транзистора V9 и скорость заряда конденсатора С2, что приводит к более раннему формированию управляющего импульса и увеличению тока возбуждения. Приближение фактической частоты вращения к заданной снижает ток возбуждения муфты до его рабочего значения в заданном режиме. Таким образом, среднее значение импульсного тока возбуждения зависит от превышения задающего напряжения над напряжением обратной связи.
Делитель напряжения на резисторах R4, R5 и R6 позволяет подобрать нужные напряжения питания элементов схемы. Диод V6 обеспечивает разряд обмотки ОВ при закрытии тиристора V11.
Питание элементов схемы от одного источника обеспечивает синхронизацию управляющих импульсов, формируемых в одной и той же фазе каждого полупериода выпрямленного напряжения.
На рис. 10.3 приведена схема, применяемая в приводах с бесконтактными муфтами японских фирм Fuji и Yaskawa. От одной из вторичных обмоток трансформатора Т1 через выпрямительный мост VI и стабилизатор, выполненный на транзисторах V2 — V5, подается питание на потенциометр R3, являющийся задатчиком частоты вращения. Регулируемым резистором R2 устанавливается значение стабилизированного напряжения на задатчике.
Рис. 10.3. Схема САУ приводами с бесконтактными муфтами фирм Fuji и Yaskawa (Япония)
Датчиком обратной связи по частоте вращения является бесконтактный синхронный тахогенератор G, напряжение которого выпрямляется диодным мостом V9 и выделяется на регулируемом резисторе R6. После сравнения задающего напряжения с напряжением обратной связи их разность на регулируемом резисторе R5 управляет транзистором V6. Напряжение с вторичной обмотки трансформатора, имеющей среднюю точку, через фазосдвигающую цепь R1, С1 подается на первичную обмотку управляющего трансформатора Т2. С этой же обмотки выпрямленное диодами и стабилизированное напряжение выделяется на регулируемом резисторе для смещения рабочей точки транзистора V6.
Напряжение с вторичной обмотки трансформатора T2, управляемое транзистором V6 в функции отклонения частоты вращения от заданной, подается на управляющий электрод вспомогательного маломощного тиристора V7, питающегося от третьей вторичной обмотки трансформатора. В цепь управляющего тиристора V7 включена первичная обмотка трансформатора Т3, вторичная обмотка которого соединена с управляющим электродом силового тиристора V8, питающего обмотку ОВ муфты.
Рис. 10,4. Схема САУ фирмы Нееnan (Англия)
Указатель частоты вращения п через подстроечный резистор R4 питается переменным напряжением тахогенератора, что исключает искажения его показаний от нелинейности выпрямителя. Дроссель L и включенный между ним и тиристором V8 диодный мост с двумя резисторами и конденсатором служат для подавления помех, поступающих из сети, и защиты сети от высших гармоник, создаваемых тиристором.
Фирмой Нееnan (Англия) применяется САУ с тиристорным усилителем, схема которой приведена на рис. 10.4. Напряжение сети, выпрямленное диодом V5, сглаженное фильтром из резисторов R2, R3 и конденсатора С1, стабилизируется и выделяется на задающем потенциометре R9. Напряжение обратной связи с бесконтактного синхронного тахогенератора G через выпрямитель V8 и фильтр R6, С2 подается на резистор R10. Напряжения на R9 и R10 сравниваются, и их разность управляет транзистором V9, степень открытия которого оказывает влияние на время заряда конденсатора С. Напряжение на конденсаторе С управляет формирователем импульсов, включающим транзистор V7 и импульсный трансформатор Т, вторичная обмотка которого включена в управляющую цепь тиристора V2.
Изменение сопротивления транзистора V9 меняет время заряда конденсатора С до напряжения переключения транзистора V7, что приводит к смещению фазы управляющих импульсов на тиристоре и изменению тока в обмотке возбуждения О В муфты ЭМС.
Диод VI является разрядным. Питание транзисторов V7 и V9 осуществляется через диод V4, резисторы R1, R8 и R11 и стабилизируется стабилитроном. Резистором R7 устанавливается минимальная в диапазоне регулирования частота вращения, резистором R10 — максимальная частота вращения, а резистором R8 — максимальный ток возбуждения.
Используемые в приводах муфты скольжения имеют экскаваторные механические характеристики, поэтому ограничение тока возбуждения обеспечивает ограничение предельного вращающего момента муфты на необходимом регулируемом уровне (см. рис. 8.17,б).
