Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Институт Кибернетики

Кафедра интегрированных компьютерных

систем управления

Заведующий кафедрой, д.т.н., профессор

Малышенко А.М.

Конспект лекций

по дисциплине:

«Автоматизированный электропривод НГО»

Томск – 2010 Содержание:

Введение	3
Эектроприводы постоянного тока	20
Словые схемы электропривода постоянного тока	52
Дтчики тока, скорости и положения	65
Фрмирование механических характеристик электродвигателей с помощью обратных связей	120
Крректирующие устройства	124
Цфровые системы управления электроприводами	135
Внтильные электроприводы	150
Шговые двигатели	162
Аинхронные двигатели	169
Инверторы	193
Электропривод "рэмтэк-03"	199

Введение

На современном этапе технического развития существенно возрастает роль автоматизированного электропривода (ЭП), который в значительной степени стал определять прогресс в областях техники и технологии, связанных с воспроизводством механических движений, получаемых путём электромеханического преобразования энергии. Многообразие технологических требований к характеру и качеству механических движений, с одной стороны, обеспечило прогресс в развитии теории и практики ЭП, а с другой стороны, привело к большому разнообразию систем ЭП: от массового для объектов с относительно простыми движениями, до специальных для объектов со сложными и точными движениями.

Хотя и возрастает количество комплектно поставляемых потребителю ЭП, но и в настоящее время компоненты ЭП выпускаются главным образом отдельно и разрозненно и компонуются разработчиками производственных механизмов и технологических комплексов. Это является причиной низкого технического уровня оборудования. Организация комплексной разработки, комплексной поставки и высокой заводской готовности ЭП, обладающих инвариантностью к изменениям в элементной базе и технологическом процессе, при высокой надёжности систем ЭП и хорошей организации сервиса является важнейшей задачей уже настоящего времени. Все это требует высокой квалификации инженерных кадров, имеющих хорошую теоретическую и практическую подготовку не только в области электропривода, но и широкого спектра сопредельных областей техники, и обладающих опытом инженерного проектирования современных систем автоматизированного ЭП с использованием средств вычислительной техники.

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в теории и практике ЭП переменного тока, массовым промышленным регулируемым электроприводом (РЭП) продолжает оставаться ЭП постоянного тока. РЭП постоянного тока представляет собой сложную электромеханическую систему, обеспечивающую регулирование скорости в заданном диапазоне с требуемой точностью и быстродействием и в общем случае является системой двух взаимодействующих каналов – силового (энергетического), состоящего из участка электрической сети, электрического, электромеханического и механического преобразователей и информационного канала. В состав РЭП входят: электродвигатель, силовой полупроводниковый преобразователь, силовой трансформатор или коммутационные дроссели, автоматический выключатель или предохранители. РЭП является основой для последующей разработки следящего электропривода (СЭП), обеспечивающего воспроизведение заданных траекторий движения рабочего органа производственного механизма.

Регулирование скорости двигателя постоянного тока производится изменением двух параметров:

до номинальной скорости (зона 1) напряжения на якоре; выше номинальной скорости (зона 2) потока возбуждения, что возможно только для электродвигателей с электромагнитным возбуждением. Использование предельных возможностей электродвигателей достигается в зоне 1 при постоянном предельном моменте, а в зоне при постоянной предельной мощности. РЭП могут проектироваться как однозначные для работы в одной из зон, так и двухзонными.

Основными тенденциями развития современного электропривода являются:

1. расширение области применения;

2. совершенствование электропривода, повышение производительности, надежности, точности, экономичности, снижение габаритов и массы;

3. широкое применение полупроводниковых преобразователей для питания двигателей постоянного тока и двигателей переменного тока;

4. применение в системах управления унифицированных функциональных блоков-регуляторов.

Современный электропривод использует: электрически машины, электрические аппараты, элементы автоматики и промышленной электроники, вычислительные машины.

Электроприводы непрерывно развиваются и модернизируются.

В курсе "Автоматизированный электропривод" изучаются рабочие характеристики электропривода, методы выбора двигателей для производственных установок, принципы и схемы автоматического управления электроприводом.