Файл: Андрющенко, В. А. Автоматизированный электропривод систем управления учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
торы ускорения 1У, 2У и ЗУ — двухфазные. В электродвигателе постоянного тока они однофазные. /
На рис. 6 изображена схема торможения электродвигателя по стоянного тока с параллельным возбуждением в функции времени. После запуска электродвигателя режим торможения наступит при нажатии кнопки «стоп» С. При этом линейный контактор Л отклю
чит электродвигатель |
от сети, замкнет цепь |
обмотки контактора |
л |
торможения |
Т и разомкнет цепь |
OB |
|
|
|
|
Is |
R2 |
*f |
|
II i |
II |
'* II |
|
ЗУ |
2У |
1У |
1У |
\2PB. |
|
|
2У |
|
|
3PB |
1PB О |
ІУ |
|
|
2PB |
~І2У |
|
_ |
|
|
|
обмотки реле времени PB. Кон такты реле PB будут находиться в замкнутом состоянии в течение
ЗУ
3PB. n
с
-о I o-
Рис. 5 |
Рис. 6 |
всего времени выдержки, после чего они разомкнутся, обесточив обмотку контактора Т. В течение заданной выдержки времени контактор Т будет подключен к сети, а, следовательно, сопротив ление динамического торможения RT будет подключено к якорю электродвигателя.
К достоинствам схем управления электродвигателями в функ ции времени можно отнести их простоту и надежность, возможность применения простых электромагнитных реле времени, а также не зависимость работы схем от температуры и влажности окружаю щей среды и изменения напряжения сети; к недостаткам — воз можность возникновения толчков пускового тока, отличных от рас четного (при изменении статического момента на валу электродви гателя).
21
§ 8. У П Р А В Л Е Н И Е В Ф У Н К Ц И И Т О К А
Управление в функции тока осуществляется с помощью токо вого реле ускорения. На рис. 7 приведена схема пуска электродви гателя постоянного тока в функции тока. Токовое реле ускорения
РУ |
включено^ |
последовательно |
с |
якорем |
электродвигателя. |
При |
|||||||||||
значении тока якоря |
/ я |
(см. рис. 2) и ниже реле РУ замыкает |
свои |
||||||||||||||
контакты. |
|
|
|
|
|
|
|
Р и подачи 'напряжения |
|
|
|||||||
После замыкания |
рубильника |
на |
об |
||||||||||||||
мотку возбуждения OB электродвигателя и схему управления элек |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тродвигатель |
|
готов |
к |
пуску. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
'А |
|
При нажатии |
кнопки |
«пуск» |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
П и срабатывании |
линейного |
||||||||
|
OB |
|
|
|
|
|
Y ' |
контактора |
Л |
электродвига |
|||||||
|
|
|
|
Яд |
|
|
|
|
тель подключается к сети при |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
полностью введенном |
в цепь |
||||||||
|
|
|
Яз |
R2 |
|
|
|
|
якоря |
|
сопротивлении |
Rn. |
|||||
|
|
|
|
|
РУ |
|
Происходит |
|
первый |
бросок |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
ЗУ |
2У |
ЧУ |
|
|
|
тока |
до |
значения |
|
/ х |
(см. |
|||
|
|
|
|
|
|
рис. 2). При этом реле РУ |
|||||||||||
|
|
|
1У |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1F~ |
|
|
|
|
I |
|
размыкает |
свои |
контакты. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Время срабатывания реле |
РУ |
||||||||
|
РУ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
I ЧУ } = / < / , — , |
|
|
I |
|
меньше времени срабатывания |
|||||||||||
|
|
|
игу |
|
|
|
|
контакторов |
|
ускорений |
1У, |
||||||
|
|
РУ |
|
|
|
|
2У и ЗУ. По мере увеличения |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
вращения |
электро |
||||||
|
2У |
|
І=2У |
|
|
ЗУ I |
|
двигателя ток якоря умень- |
|||||||||
|
|
|
T FРУ |
|
|
шается. При |
|
достижении |
то |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ком |
величины |
/ 2 |
реле |
РУ |
||||
|
-о I о- |
]ЗУ |
|
|
|
|
отпустит |
и |
|
его |
контакты |
||||||
|
|
|
|
|
|
замкнутся. В результате кон |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тактор 1У окажется подклю- |
||||||||
|
"ІГ^ |
|
|
|
|
|
|
|
ченным |
к |
сети. |
Контактор |
|||||
|
|
|
Рис. 7 |
|
|
|
|
1У сработает, станет на са |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
моблокировку |
и |
зашунтирует |
||||||||
|
|
Rx, |
|
|
|
|
|
первую ступень пускового со |
|||||||||
противления |
включенного |
в |
якорную |
цепь электродвигателя. |
|||||||||||||
Произойдет |
новый |
бросок |
тока до значения I г . |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Аналогично этому поочередно сработают контакторы ускорений |
|||||||||||||||||
2У |
и ЗУ, и работа электродвигателя перейдет |
на естественную |
ха |
||||||||||||||
рактеристику. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Управление в функции тока можно использовать и для асинхрон |
|||||||||||||||||
ных |
электродвигателей |
с |
контактными кольцами. Реле |
ускорения |
|||||||||||||
в этом случае |
включается -в одну |
из фаз цепи статора |
или |
ротора. |
В функции тока можно осуществлять и торможение электродвига телей.
Достоинством управления в функции тока можно считать под держание момента электродвигателя на определенном уровне и не-
22
зависимость работы реле от температуры окружающей среды; не достатком — зависимость времени пуска и торможения от момента сопротивления и напряжения сети.
Таким образом, каждому принципу управления свойственны характерные особенности. Поэтому, выбирая тот или иной принцип управления электродвигателями, следует его оценивать, исходя из конкретных технических требований к системе управления, в ко торой используются данные электродвигатели.
Вопросы для |
самопроверки |
|
|
1. Перечислите основные методы пуска, торможения и реверсирования |
|||
электродвигателей |
постоянного и |
переменного токов. |
|
2. Какими техническими средствами осуществляется управление элек |
|||
тродвигателями |
в |
той или иной |
функции? |
3. Объясните работу схем управления электроприводами в функциях |
|||
скорости, времени, |
тока и пути. |
|
4. Сравните способы управления электроприводами с точки зрения их технической реализации и экономики.
Г Л А В А |
О |
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С ЭЛЕКТРОМАШИННЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИ
§ 9. ОСНОВНЫЕ Х А Р А К Т Е Р И С Т И Ч Е С К И Е П А Р А М Е Т Р Ы Э Л Е К Т Р О М А Ш И Н Н Ы Х У С И Л И Т Е Л Е Й
Широкое применение при автоматическом управлении электро приводов с электродвигателями постоянного тока получили эле'к- тромашинные усилители (ЭМУ). Они позволяют значительно упростить системы автоматического управления электроприводов, так как имеют большой коэффициент усиления по мощности, обла дают свойством интегрирования (суммирования) входных сигналов управления и дают возможность исключить из схем большое коли чество контакторов и аппаратуры.
Электромашинный усилитель представляет собой генератор электрического тока с глубоким регулированием выходного напря жения и тока при весьма малой мощности возбуждения — управ ления.
23
Основными характеристическими параметрами ЭМУ являются следующие:
1. К о э ф ф и ц и е н т у с и л е н и я п о н а п р я ж е н и ю , представляющий собой отношение напряжения на выходе к напря жению на входе ЭМУ, т. е.
К и = ^ . |
|
(3.1) |
"вх |
|
|
2. К о э ф ф и ц и е н т у с и л е н и я |
п о |
м о щ н о с т и , |
равный отношению мощности выхода к мощности входа при уста
новившемся |
режиме работы, т. е. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Кр = ^ |
, |
|
|
(3.2) |
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
и2 |
|
|
|
|
|
|
|
_ |
вых |
|
г, . |
|
|||
RH |
— сопротивление |
нагрузки |
ЭМУ; |
|
|
|||||
Ra |
— сопротивление |
якоря |
ЭМУ; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Р |
- I 2 R • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г вх "— 1 |
у*\ у > |
|
|
|
|
|
/ у |
— ток возбуждения |
управляющей |
обмотки; |
|
|||||
Ry |
— сопротивление |
управляющей |
обмотки. |
|
||||||
3. |
П о с т о я н н ы е |
|
в р е м е н и , |
|
определяемые электро |
|||||
магнитной инерционностью цепей управления — возбуждения: |
||||||||||
|
|
|
Л |
'? |
; |
тх = -^- |
и |
т. д., |
(з.З) |
|
где |
L x , L 2 |
, . . . — индуктивности |
цепей |
управления; |
||||||
|
Rlt |
R2, |
. . . — омическое |
сопротивление тех же |
цепей. |
|||||
|
Количество постоянных времени определяется наличием обмоток |
|||||||||
управления |
ЭМУ. |
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
П е р е г р у з о ч н а я |
с п о с о б н о с т ь , |
характеризуе |
|||||||
мая |
с т е п е н ь ю ф о р с и р о в к и |
ЭМУ по напряжению и по |
||||||||
току выхода. Степень форсировки равна отношению |
максимальных |
|||||||||
форсировочных значений |
к |
номинальным — соответственно напря |
||||||||
жения |
и тока. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Степень |
форсировки |
по |
напряжению |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Уи — ~г~ • |
|
|
(3-4) |
||
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
Степень |
форсировки |
по |
току |
|
|
|
|
' н
24
Тогда степень перегрузки по мощности определяется как
Ур^УиУг |
(3-6) |
В практике систем управления технологическим оборудованием наибольшее применение получили ЭМУ с независимым возбужде- • нием и поперечным полем.
§ 10. Э Л Е К Т Р О П Р И В О Д С Э М У С Н Е З А В И С И М Ы М В О З Б У Ж Д Е Н И Е М
Примером ЭМУ с независимым возбуждением является обычный генератор постоянного тока, изображенный на рис. 8. ЭМУ выпол няет функцию основного генератора в системе генератор—двига
тель, которую |
сокращенно |
|
||||
называют системой Г—Д. |
+ |
|||||
Как видно из рисунка, эта |
|
|||||
система |
состоит |
из |
трех |
|
||
электрических |
|
машин: |
шп \0ВИД |
|||
вспомогательного |
электро |
|
||||
двигателя |
ВД, |
генератора |
|
|||
Г и исполнительного элек |
|
|||||
тродвигателя |
ИД, |
приво |
|
|||
дящего |
в |
движение |
ис |
Рис. 8 |
полнительный |
механизм. |
|
|
|
|
|
Вспомогательный |
|
электродвигатель |
вращает |
генератор |
и |
|
получает питание |
от сети |
|
||||
Регулирование |
скорости враще |
ния исполнительного электродвигателя осуществляется за счет
напряжения, подводимого к нему |
от генератора Г. Напряжение |
на выходе генератора изменяется |
с помощью потенциометра П. |
Для получения аналитического выражения механических ха рактеристик рассматриваемой системы Г—Д исходят из уравнения электрического равновесия для якорной цепи генератора и-испол
нительного электродвигателя: |
|
Еѵ -.= £д + / ( г я . г + г я . д ), |
(3.7) |
где
' я. г> ' я. д
Поскольку
э. д. с. генератора; обратная э. д. с. исполнительного электродвига теля;
ток в цепи якорных обмоток генератора и испол нительного электродвигателя;
• сопротивления якорных обмоток соответственно
.генератора и исполнительного электродвигателя.
Се с5Фд , |
(3.8) |
25