Главная Промышленная автоматика.

Управления электроприводами, работающими в режиме пуска, торможения и реверса, состоит в формировании диаграммы тока, обеспечивающей заданное время переходного процесса. При этом в большинстве случаев требуется Форсированное осуществление процессов пуска, торможения ч реверса. Подобный режим работы требуется для механизмов прокатных станов (манипуляторы, рабочие рольганги, нажимные устройства, слитковозы и др.), экскаваторов, продольно-строгальных станков и т. д. Эти механизмы работают в переходных режи-» мах существенную часть общего времени работы, поэтому интен-Ч. сификация переходных процессов может привести к значитель- ч ному повышению производительности.

В настоящее время электроприводы указанных механизмов, работающие в режиме пуска, торможения и реверса, выполняются преимущественно по системе генератор - двигатель (Г -Д) с применением электромашинного усилителя (ЭМУ) в качестве возбудителя. Для этой же цели все более широкое применение находят электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями.

В обоих случаях формирование диаграммы тока осуществляется либо с помощью системы задержанных обратных связей (отсечек), либо специальным формирователем, изменяющим соответствующим образом задающее воздействие. Кроме того, применяется и релейное оптимальное управление, при котором управляющий сигнал выбирас-1-ся исходя из минимума времени переходного процесса с учетом различных ограничений.

Рассматриваемые системы электроприводов должны удовлетворять также дополнительным требованиям: возможности регулирования скорости и осуществления работы иа упор. Поэтому при расчете этих систем необходимо уделить достаточно внимания их статическим характеристикам. Вопросы построения подобных систем освещаются в работах [1 6].

§ 1.2. Системы : независим

ого управления с двумя

Один из вариантов реверсивной схемы с двумя независимыми отсечками показан на рис. 1.1. В схеме используется электро-машиниый усилитель (ЭМУ) с четырьмя обмотками управления:



4 Глава I Системы, работающие в режиме пуска, торможения и реверса

задающей ОЗ, стабилизирующей ОС, отрицате1ьной обратной связи по напряжению ОН и по току ОТ. Отрицательные обратные связи по напряжению н по току выполнены задержанными, т е.


J И

Рнс. 1.1. С.\е.ма управления с двумя независимыми отсечками.

с отсечками. Якорь двигателя Д получает питание от генератора Г, обмотка возбуждения которого ОБГ включена иа якорь ЭМУ. Обмотка возбуждения двигателя питается от независимого источника постоянного напряжения. Выбор направления движения производитсп с помощью контакторов В и Н, замыкающие кон-

§ I 2. Системы с двумя независимыми отсечками 5

такты которых подключают o6motkv 03 к источнику задающего напряжения Ц,. Размыкающие контакты В и Н служат для образования цепей самогашення полей генератора (через обмотку ОН) и ЭМУ (через обметку 03).

При пуске двигателя вперед включается контактор В, а при пуске назад-контактор Н. Намагничивающая сила (и. с.) за-дающеи обмотки выбирается в негкшько раз бшьше результирующей н. с, возбуждающей ЭМУ в установившемся режиме работы. Поэтому в начальный момент пуска происходит стремительный рост э. д. с. ЭМУ Са, э. д. с. генератора е- и тока главной цепи I. Когда значенне тока главной цепи несколько превысит ветичину тока уставки /уп, паление напряжения в измерительном сопротивлении iR„ станет больше напряжения сравнения Ср.т, создаваемого независимым источником тока в потенциометре ПТ. Прн этом диодный мостик ДМт откроется и в токовой обмотке электромашинного усилителя ОТ потечет ток, создающий и. с. направленную навстречу и. с. обмоткн 03. Вследствие этого ток двигателя в течение некоторого Бреме{И будет поддерживаться близким к току уставкн и двигатель будет разгоняться с ускорением, мало отличающимся от максимального.

Одновременно происходит увеличение напряжения генератора и. Когда оно станет батьше напряжения отсечки (U>U„t,). отопрется диодный мостик ДМ„ и обмотка ОН будет создавать н. с, встречную н. с. задающей обмотки. Это приведет к снижению скорости нарастания э. д. с. генератора и уменьшению тока главной цепи.

В момент, когда ток станет равным току уставки, прекратится действие обратной связи по току (произойдет отсечка этой обратной связи). После этого скорость н ток двигателя постепенно приближаются к установившимся значениям.

Стабилизирующая обмотка электромашинного усилителя ОС предназначена для увеличения запаса устойчивости и успокоения кмебаннй, которые могут возникнуть в системе электропривода. Обмотка ОС включена во вторичную цепь стабилизирующего трансформатора ТрС и осуществляет гибкую отрицательную обратную связь по напряжению ЭМУ. Ее н. с. приблизительно пропорциональна скорости изменения э. д. с. ЭМУ. В переходных режимах и. с. стабилизирующей обмотки стремится компенсировать действие и. с. других обмоток, вызывающих резкие изменения э. д. с. ЭМУ. В установившемся режиме н. с. стабилизирующей обмотки равна нулю. Прн этом остаются в работе только обмотки 03 и ОН, результирующее действие которых создает необходимую для установившейся работы и. с. ЭМУ.

Переход иа другую заданную скорость может быть осуществлен одиим из следующих способов: изменением задающего на-



В процессе торможения при i>Iyn действует отр1!цательНй>г обратная связь по ток\, встедствие чего тормозной ток близок к току уставки. В конце торможения при скорости, близкой к нулю, происходит отсечка обратной связи по току. В схеме возможно появление «ползучих» режимов, обусловленных неодно-

/?".-

. i--4.,w

с„с; А) -

I--

I "г

---- л,

-г Won;

Рис. 1.2. Стр\кт>-рпая схема системы ynpaB.ieiiiifl с двлмя OTi пиками

временным н неполным размагничиванием магнитных цепей ЭЛ1У и генератора. Для исключения этих режимов часто при скорости, составляющей 5-10% номинальной, включают механическое торможение.

Структурная схема системы управления с двумя независимыми отсечкалш приведена на рис. 1.2. На схеме показаны динамические звенья системы, узлы сравнения и изображения переменных по Лапласу. Изображения переменных обозначаются roil же букво11, что и сама переменная, но отмечаются чертой над буквой. Следовательно, символы U, и /с обозначают изображения

пряжения или сопротивления Гд в цепи задающей обмотки; изменением напряжения отсечки с помощью потенциометра ПН; изменением дополнительного сопротивления Гн в цепи обратной связи по напряжению: комбинированным путем, т. е. одновременным изменением нескольки.х указанны.х величии.

Для реверсирования двигателя переключаются реверсивные контакторы В и Н. При этом меняется направление тока и н. с задающей обмотки, и. с. в обмотках ОН и 03 оказываются направленными в одну сторону. Электромашинный усилитель пере-нагничивается этими обмотками, вследствие чего снижается э. д. с. генератора и изменяется направление тока главной цепи. Происходит торможение двигателя с рекуперацией энергии. При этом двигатель Д работает в режиме генератора, а генератор Г- в режиме двигателя. Тормозной ток главной цепи быстро растет, и при 1>/уст начинает действовать отрицательная обратная связь по току. Н. с. обмотки от, действуя навстречу н. с. задающеГ! обмотки, стремится замедлить изменение э. д. с. генератора, поддерживая заданное значение тока гл/уст- После снижения напряжения генератора до величины U<Vmc происходит отсечка обратной связи по напряжению, и двигатель продолжает тормозиться. При этом ток сохраняет значение, близкое к току уставки.

Когда скорость становится равной нулю, двигатель автоматически переходит от режима рекуперативного торможения к режиму разгона. Отличие разгона при реверсе от разгона при пуске состоит в том, что при реверсе в самом начале периода разгона ток главной цепи больше тока уставки и включена обратная связь по току, а при пуске имеется начальный интервал времени, в течение которого ток двигателя нарастает от О до /у. Вследствие этого при реверсе разгон происходит несколько быстрее, чем при пуске. При скорости, близкой к установившейся, напряжение генератора становится больше напряжения отсечкн и начинает действовать отрицательная обратная связь по напряжению. После этого значение тока двигателя быстро уменьшается, происходит отсечка отрицательной обратной связи по току, и двигатель постепенно достигает установившихся значений тока н скорости.

Для остановки вращающегося двигателя необходимо отключить реверсивные контакторы В и Н. При этом задающая обмотка через сопротивление гашения Гг включается на якорь ЭМУ так, чтобы направление тока в ней изменилось на противоположное. Обмотка напряжения ОН включается на напряжение, снимаемое с потенциометра обратной связи ПОС. Обе обмотки в начальный момент действуют согласно, размагничивая ЭМУ. При этом снижается э. д. с. генератора, и двигатель переходит в режим рекуперативного торможения.





[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

0.0044