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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

\2PB.

 

 

 

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

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

ЧУ

 

 

 

тока

до

значения

 

/ х

(см.

 

 

 

 

 

 

рис. 2). При этом реле РУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1F~

 

 

 

 

I

 

размыкает

свои

контакты.

 

 

 

 

 

 

 

 

Время срабатывания реле

РУ

 

РУ

 

 

 

 

 

 

 

 

I ЧУ } = / < / , — ,

 

 

I

 

меньше времени срабатывания

 

 

 

игу

 

 

 

 

контакторов

 

ускорений

1У,

 

 

РУ

 

 

 

 

и ЗУ. По мере увеличения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорости

вращения

электро­

 

 

І=2У

 

 

ЗУ I

 

двигателя ток якоря умень-

 

 

 

T FРУ

 

 

шается. При

 

достижении

то­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ком

величины

/ 2

реле

РУ

 

I о-

]ЗУ

 

 

 

 

отпустит

и

 

его

контакты

 

 

 

 

 

 

замкнутся. В результате кон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тактор окажется подклю-

 

"ІГ^

 

 

 

 

 

 

 

ченным

к

сети.

Контактор

 

 

 

Рис. 7

 

 

 

 

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

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 ГД.

+

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 ГД 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