Корректирующих элементов

Если схемные решения не приводят к уменьшению несинусоидальности напряжения до допустимого уровня, что характерно для предприятий с большой долей вентильно-преобразовательной нагрузки, то используют специальные корректирующие устройства. Среди таких устройств наиболее распространенными являются силовые резонансные'фильтры (СРФ), которые одновременно предназначаются для компенсации реактивной мощ-„ ности и снижения уровней гармоник.

Следует отметить, что увеличение коэффициента усиления в рассмотренных системах ограничено их динамической устойчивостью и чувствительностью к помехам. При больших коэффициентах усиления приходится вводить дополнительные корректирующие устройства или стабилизирующие обратные связи (обычно гибкие отрицательные), которые делают систему устойчивой и обеспечивают желаемое качество (время процесса, перерегулирование, колебательность процесса) переходных процессов в системе (изменение задания по скорости, сброс—наброс нагрузки и т. п.). Ограничение на коэффициент усиления системы предопределяет и ограничение на диапазон регулирования. Так, для системы с обратной связью по скорости, обладающей наилучшей стабильностью при всех возможных возмущениях (изменение потока двигателя, нагрузки, температуры обмоток, напряжения сети и т. п.) среди рассмотренных систем, наибольший диапазон регулирования составляет около 2000:1.

В качестве корректирующих элементов в гибких обратных связях используются пассивные /?С-цепи и стабилизирующие трансформаторы, а также активные элементы — операционные усилители. Примеры корректирующих устройств приведены на 8.25. Корректирующие устройства своим входом подключаются к источнику сигнала .обратной связи, а с выхода корректирующего устройства снимается сигнал гибкой обратной связи.

Неравенство (15.42) для перехода к условию Хевисайда требует увеличения L0 или G0 либо уменьшения R0 или С0. Для уменьшения 7?0 потребовалось бы увеличение диаметра проводов линии, что экономически нецелесообразно вследствие значительного удорожания строительства линий связи. Увеличение G0 привело бы к росту затухания. Для уменьшения С0 потребовалось бы увеличить расстояние между проводами, что не всегда возможно. Однако в воздушных линиях связи этот метод иногда применяется, причем одновременно с уменьшением С0 достигается увеличение L0. Наилучшим способом приближения первичных параметров к оптимальному соотношению (15.38) является искусственное увеличение индуктивности линии. В 1900 г. было предложено включение в жилы кабеля катушек индуктивности через определенные промежутки (пупинизация). Этот способ увеличения погонной индуктивности линий связи находит применение и в настоящее время при передаче сигналов на малые расстояния. В других случаях применяются более современные способы увеличения дальности неискаженной передачи, которые обходятся значительно дешевле искусственного увеличения индуктивности линии, В частности, в проводной высокочастотной связи для улучшения частотной характеристики затухания применяются корректирующие устройства, описание которых здесь не дается.

73. Менский Б. М. Корректирующие устройства и их синтез частотным методом. Изд. ВЗЭИ, 1964.

Применение более высокостабильных генераторов увеличивает время синфазной работы, но не решает проблемы в целом, тик как предотвратить-расхождение частот генераторов в течение длительного времени, на. который рассчитана система телемеханики, невозможно. Поэтому для обеспечения заданной синфазности система телемеханики должна содержать корректирующие устройства, поддерживающие расхождение генерируе-

Сигналы, проходящие по линии и аппаратуре, претерпевают ам-плитудно- и фазочастотные искажения. Для уменьшения этих искажений часто используются пассивные четырехполюсники — корректирующие устройства, которые включаются каскадно с рабочей цепью.

Все современные системы автоматического управления (САУ) состоят из большого количества элементов таких, как двигатели, преобразователи, различные усилители, датчики механических и электрических величин, корректирующие устройства и т. д., выполняемые на пассивных и активных элементах.

Наиболее распространенными элементами типовых электроприводов, нашедших широкое распространение в промышленности, являются двигатели, генераторы постоянного тока, статические преобразователи, усилители, корректирующие устройства и др. Математическое описание каждого из звеньев системы автоматического управле-

Рис, 1.18. Корректирующие устройства передаточные функции

Широкое распространение получили параллельные корректирующие устройства в виде обратных связей по первой и второй производным от <рвых.

К корректирующим относится широко применяемая группа кодов, получившая название систематических, у которых каждая кодовая комбинация состоит из п0 информационных элементов незащищенного (неизбыточного) кода и k проверочных (корректирующих) элементов, добавляемых с целью обнаружения и исправления ошибок.

В качестве корректирующих элементов в гибких обратных связях используются пассивные /?С-цепи и стабилизирующие трансформаторы, а также активные элементы — операционные усилители. Примеры корректирующих устройств приведены на 8.25. Корректирующие устройства своим входом подключаются к источнику сигнала .обратной связи, а с выхода корректирующего устройства снимается сигнал гибкой обратной связи.

Если параллельная высокочастотная коррекция не обеспечивает необходимого усиления или требует применения слишком мощного усилительного элемента, можно использовать схемы сложной высокочастотной коррекции, содержащие несколько корректирующих элементов, но зато дающие больший выигрыш в усилении. С увеличением числа корректирующих элементов расчёт и настройка схемы усложняются, а также возрастает влияние замены и старения элементов схемы на характеристики каскада, что снижает надёжность аппаратуры. Поэтому схемы с количеством коррек-

Управляемые резисторы могут применяться в качестве интегра-ячеек памяти, в виде корректирующих элементов для компен-

Хотя в простейших случаях условия работы входного каскада могут и не отличаться от таковых у последующих каскадов (предварительного усиления), тем не менее здесь надо считаться с возможными особенностями условий его работы и предъявляемых к нему требований. Так, например, сопротивление источника сигнала иногда может быть большим, а частота верхнего среза, как следствие этого, малой (возникающие при этом частотные искажения приходится устранять с помощью корректирующих элементов, расположенных в других каскадах) либо каскад (усилитель) должен обладать высоким входным сопротивлением, либо требуется получить наибольшее отношение сигнал/помеха и пр.

ются, выходной сигнал должен быть равен нулю ( 3.31, б). При этом значения сигналов ывх и ?/иор не должны превышать допустимые уровни синфазного входного напряжения для данного типа ОУ. Недостатком такой схемы является несовместимость уровней выходного напряжения со стандартными уровнями цифровых интегральных схем. Для согласования уровней напряжения в схему вводят или нелинейный двухполюсник, включаемый между выходом и инвертирующим входом усилителя [2, 12], или диодный ограничитель ( 3.31, в). Напряжение с выхода ОУ ограничивается с помощью диодов Д4, Д2 и резистора R3 на уровнях —0,6 и +3,6 В ( 3.31, г), поэтому сигналы от компаратора можно непосредственно подавать да входы низкоуровневых цифровых ИМС (например, ТТЛ-схем). Эти компараторы имеют недостаточно высокое быстродействие (единицы микросекунд) и требуют подключения внешних дискретных корректирующих элементов к ОУ (на 3.31 они не показаны).

Если параллельная высокочастотная коррекция не обеспечивает необходимого коэффициента усиления или требует применения слишком мощной лампы, можно использовать схемы сложной высокочастотной коррекции, содержащие большее количество корректирующих элементов, но зато дающие больший выигрыш в усилении. С увеличением числа корректирующих

элементов расчет и настройка схемы усложняются, а также возрастает влияние замены ламп и других элементов схемы на характеристики каскада. Поэтому схемы с количеством корректирующих элементов больше трёх применяют редко. Наиболее употребительными схемами сложной высокочастотной коррекции являются схемы параллельно-последовательной коррекции ( 5.47), содержащие три дополнительных детали: индуктивности LI и L2 и сопротивление RI. Здесь полная ёмкость С0, нз- 5.48. Эквивалентная схема

аттестации. Систематические, погрешности могут быть уменьшены включением в измерительную цепь раз личных корректирующих элементов.

Зависимости коэффициента усиления по напряжению дифференциального сигнала AUR от частоты для нескольких рекомендуемых значений корректирующих элементов представлена на 7.43. Из графиков видно, что при выбранной схеме частотной коррекции коэффициент усиления Лид меняется с наклоном — 20 дБ/декаду в логарифмической системе координат. Таким образом, Аид как функция частоты меняется по закону, соответствующему апериодическому звену первого порядка. Другими словами,