
- •Конспект лекций
- •Содержание
- •1Введение в курс «Автоматизированный электропривод»
- •1.1Предмет курса
- •1.2Задачи курса
- •1.3Анализ разновидностей сау эп
- •1.4Функциональная схема рэп и сэп
- •2Аналоговые сау эп
- •2.1Статические режимы аналоговых сау эп
- •2.1.1Математический аппарат для оценки статических режимов сау эп
- •2.1.2Статические характеристики для двигателя постоянного тока в зависимости от способа питания
- •Питание дтп от преобразователя без обратных связей (от преобразователя в разомкнутой системе) (рис. 9)
- •Система питания от тиристорного преобразователя с обратными связями (замкнутая система)
- •2.1.3Статика узла с отрицательной обратной связью по напряжению
- •2.1.4Статика узла с обратной связью по скорости
- •2.1.5Статика узла с обратными связями по току
- •2.1.6Статика узлов с задержанными обратными связями
- •2.1.7Статика системы с подчиненным регулированием и последовательной коррекцией
- •2.1.8Статический режим двухконтурной системы с подчиненным управлением (для регулируемого электропривода с обратными связями с отсечками по скорости и по току)
- •2.1.9Методика построения упорной характеристики
- •2.2Динамика аналоговых сау эп
- •2.2.1Оценки динамического режима
- •Временные оценки:
- •Точностные показатели:
- •2.2.2Математический аппарат для описания динамики
- •Переходные характеристики (графическое решение дифференциального уравнения).
- •Логарифмические амплитудно- и фазочастотные зарактеристики (лачх, лфчх).
- •2.3Передаточные функции звеньев, входящих в систему эп
- •2.4Методика построения переходных процессов на основе использования структурной схемы сау эп
- •2.5Синтез сау эп
- •2.5.1Методика оптимизации
- •2.5.2Оптимизация внешнего контура — контура скорости (синтез регулятора скорости)
- •2.5.3Особенности и разновидности источников питания сау эп
- •Разновидности источников питания
- •2.5.4Особенности трехфазных тиристорных преобразователей
- •Статические характеристики:
- •2.5.5Инверторный режим
- •2.5.6Современные комплектные тиристорные преобразователи Функциональная схема комплектного тиристорного преобразователя.
- •Особенности принципиальной электрической схемы тиристорных преобразователей.
- •2.5.7Тиристорный преобразователь частоты
- •2.5.8Разновидности преобразователей частоты
- •2.5.9Особенности стандартных тпч на базе аит
- •2.5.10Особенности широтно-импульсного преобразователя (шип)
- •2.5.11 Особенности реверсивного шип
- •3Станочный электропривод
- •3.1Определение, конструктивные и технологические особенности рэп
- •3.1.1Структура рэп
- •3.1.2Конструктивные и технологические особенности сау рэп
- •1 Длительный режим работы.
- •2 Повторно-кратковременный режим работы.
- •3.1.3Требования, предъявляемые к рэп
- •3.2Определение, конструктивные и технологические особенности сэп
- •3.2.1Конструктивные особенности сэп
- •3.2.2Требования, предъявляемые к сэп
- •3.2.3Разновидности сэп По структуре и назначению различают следующие виды сэп:
- •3.3Особенности двухзонного регулирования
- •3.3.1Примеры реализации следящего электропривода
- •3.3.2Ошибки в сэп
- •Причины возникновения ошибок в сау сэп
- •3.4Динамика сэп
- •4Цифровой электропривод
- •4.1Необходимость в цифровом приводе
- •4.2Общая структура цэп
- •4.2.1Современные разновидности программируемых контроллеров:
- •4.2.2Области применения программируемых контроллеров
- •4.3Структура цэп
- •4.3.1Понятие квантования и восстановления
- •4.3.2Особенности квантования
- •4.4Синтез цэп
- •Построение переходного процесса в цифровой форме
- •2 Пф нч в дискретной форме
- •3 Составление передаточной функции оптимального регулятора в цэп в дискретной форме
- •4.4.1Примеры реализации цифровых контуров
- •4.5Измерительные преобразователи в сэп
- •4.6Разновидности датчиков
- •Первая группа -
- •Вторая группа -
- •Третья группа -
- •Четвертая группа -
- •4.6.1Особенности импульсных датчиков
- •4.6.2Кодовые датчики
- •5Конструирование принципиальных схем управления электроприводами
- •5.1 Особенности электродвигателей для следящих приводов и роботов-манипуляторов
- •5.1Шаговые двигатели (шд)
- •Список литературы
2.1.5Статика узла с обратными связями по току
Здесь возможно как положительное, так и отрицательное значение обратной связи.
Выясним влияние обратной связи на величину жесткости статической характеристики.
Методика анализа:
Графический метод. Цепочка преобразований:
.
— разница между уравнениями.
При работе на упор нужно сбрасывать скорость. Но при этом круто падающая часть характеристики начинается со скорости идеального холостого хода, что не всегда необходимо, поэтому необходимо применять задержанную отрицательную обратную связь (–ОТ с отсечкой) (рис. 17). Она действует только при чрезмерных нагрузках, ограничивая величину скорости и вращательного момента, тем самым защищая привод от поломки.
–ОТ нужна для ограничения моментов и скорости.
+ОТ:
.
Рисунок 17 – Действие отрицательной обратной связи по току
При положительной обратной связи происходят следующие явления (рис. 18):
.
Рисунок 18 – Действие положительной обратной связи по току
Положительная токовая обратная связь применяется для реализации форсированных режимов при небольших перегрузках.
Метод составления уравнения электромеханической характеристики.
Применяется вышеприведенная методика.
,
где
— знак «минус» берем для положительной
обратной связи по току (+ОТ), а «плюс» —
для отрицательной (–ОТ).
2.1.6Статика узлов с задержанными обратными связями
Кроме обычных обратных связей (жестких), которые существуют во всех режимах, существуют гибкие или задержанные ОС, которые или прекращают свою работу, или, наоборот, включаются при достижении определенных значений регулируемых параметров. В этом случае формируется многоэлементная характеристика, состоящая из нескольких участков (рис. 19).
Рисунок 19 – Формирование многоэлементной характеристики
Полученная
трехэлементная статическая характеристика
образуется следующим образом: на первом
участке (
)
действует –ОС, она формирует абсолютно
жесткую характеристику, в дальнейшем,
при увеличении нагрузки необходимо
снижать скорость (начинать ограничивать).
Это начинается при значении тока
(ток насыщения). Таким образом, при
обратная связь по скорости отключается.
Тогда формируется второй участок (II),
аналогичный разомкнутой системе. При
достижении током двигателя тока отсечки
включается –ОТ, и формируется третий
круто падающий участок (III),
в результате чего двигатель останавливается,
ток стопорения
,
а
.
В качестве механизма для включения или отключения обратных связей используются или выключатели, или стабилитроны с опорным напряжением:
— стабилитрон закрыт, обратной связи
по току нет.
— стабилитрон пробивается, обратная
связь по току существует –ОТ.
Стабилитрон
,
подключенный в цепь с двумя источниками
питания
и
,
выполняет функцию ключа, который или
подключает –ОТ, или отключает ее (рис.
20). При малых токах нагрузки
незначительное, стабилитрон закрыт, и
–ОТ не подключена. При достижении тока
отсечки
и превышает
,
что приводит к пробою стабилитрона, то
есть к подключению –ОТ.
— опорное напряжение;
— напряжение сравнения;
— напряжение пробоя стабилитрона;
— напряжение отсечки
Рисунок 20 – Реализация задержанной обратной связи по току