2 Комбинированные регуляторы-стабилизаторы.

Ответ

В ряде случаев для стабилизации и регулирования постоянного напряжения целесообразно использовать несколько различных типов преобразовательных устройств, объединенных между собой схемно и конструктивно в один преобразовательный агрегат- комбинированный преобразователь-стабилизатор. При относительно неглубоких изменениях входного и выходного напряжений (в процессе регулирования) более рациональными могут оказаться схемы с вольтодобавочным устройством. В этой схеме последовательно с источником постоянного напряжения, которое поступает на вход регулятора-ста­билизатора, включен управляемый выпрямитель В. Этот выпрямитель выполняет функции вольтодобавочного устройства, напряжение которого U_д добавляется к на­пряжению основного источника . Изменяя U_д, можно регулировать выходное напряжение U_вых, которое явля­ется суммой напряжений U_вх и U_д. Переменное напря­жение на вход вольтодобавочного выпрямителя может поступать либо от независимого источника переменного напряжения, либо от автономного инвертора. Автономный инвертор в этом слу­чае, как правило, работает на высокой частоте.

Преимуществом такого типа схем является то, что расчетная мощность регулирующего устройства (в дан­ном случае автономного инвертора АИ и вольтодобавочного выпрямителя В) меньше общей мощности нагрузки. Так, в частности, мощность выпрямителя В примерно равна где —номинальный ток нагрузки стаби­лизатора. Эта мощность может быть снижена еще прак­тически в 2 раза, если вольтодобавочное устройство сде­лать реверсивным, т. е. способным как добавлять, так и вычитать напряжение U_д из входного напряжения . Последнее можно реализовать посредством перевода управляемого выпрямителя В в инверторный режим (зависимого инвертора).

Схемы с вольтодобавочным устройством могут быть успешно использованы для различных источников постоянного тока, выходное напряжение которых необходимо регулировать, и, в частности, для электрохимических генераторов и аккумуляторных батарей.

Рисунок 1. Структурная схема стабилизатора-регулятора постоянного тока с вольтодобавочным устройством.

3 Классификация система автоматического регулирования.

.

Ответ

Система автоматического регулирования предназначена для автоматического выполнения операций с зависимостью процесса управления от конечного результата.

САР подразделяется: 1) по характеру изменения регулируемых параметров.

Эта группа подразделяется на три подгруппы:

Стабилизирующие, когда значение выходного параметра Y(t) поддерживается пос­тоянным. В этих случаях не изменяется с течением времени и задающее воздействие X(t). Действие внешних возмущений (помех) на систему благодаря постоянному зада­ющему воздействию резко уменьшается или полностью устраняется. Примерами таких систем является стабилизаторы напряжения, температуры, скоростит, углового перемещения.

С програмным регулированием, когда изменение выходного параметра Y(t) осуществляется по определённому закону в соотношении с изменением задающего воздействия X(t). Примерами таких систем могут быть станки с программным управлением (прокатный станок с изменяющимся по программе раствором валиков и т. д.)

Следящие системы, когда изменение выходного параметра Y(t) происходит по заранее неизвестному закону изменения задающего воздействия X(t). Во время работы системы регулируемая величина Y(t) должна измениться в полном соотношении с задающим воздействием, т.е. она следит за ним. К таким системам относятся системы автоматического сопровождения цели (например телескоп следит за движением необходимого тела), системы синхронного следящего электропривода (вал электродвигателя следит за положением задающего вала), системы автоподстройки частоты (в радиоприёмнике осуществляется слежение за частотой входного сигнала)

2) По характеру процессов, происходящих в регулируемом контуре. Эта группа подразделяется на три подгруппы:

Непрерывные, когда воздействие на регулирующий орган осуществляется непрерывно в соответствии с отклонением регулируемой величины, а величина выходного параметра Y(t) всегда пропорциональна задающему воздействию X(t). Связь между ними может быть линейная и нелинейная. Примером таких систем может быть систе­мы вентиляции, водоснабжения и т.д.

Импульсные, когда работа элементов контура регулирования происходит прерывисто в зависимости от программы или возмущающего воздействия. Управляющее устройство систем импульсного регулирования вырабатывает последовательные им­пульсы, длительность которых пропорциональна управляющему сигналу. Такое управляющее устройство позволяет весьма просто осуществить усиление маломощного сигнала.

Релейные, когда управляющий сигнал подаётся на исполнительное устройство с характером нарастающего воздействия. В релейных системах выходная величина упрощающих устройств представляет собой последовательность импульсов, длитель­ность которых и знак зависят от знака входной величины. К релейным системам относятся вибрационные устройства (вибраторы различного назначения).

Билет 3

1 Схема пуска ДПТ независимого возбуждения в функции ЭДС и динамического торможения в функции времени.

Ответ:

• Назначение схемы

Схема предназначена пуска ДПТ независимого возбуждения в функции ЭДС и динамического торможения в функции времени. Разомкнутые схемы обеспечивают защиту ЭП при возникновении не нормальных режимов работы: КЗ, перегрузок ДВ, исчезновения напряжения питания, обрыва одной из фаз и т.д.

• Раскройте принцип действия

В этой схеме в качестве датчиков ЭДС используется якорь двигателя, к которому подключены контакторы КМ1, КМ2.С помощью регулировочных резисторов Rу1 и Rу2 настраиваются на срабатывание на отдельных скоростях двигателя контакторы КМ1 и КМ2.

Для осуществления торможения в схеме предусмотрен резистор Rd3, подключение и отключение которого осуществляется контактором торможения КМ3. Для обеспечения необходимой, при торможении, выдержки времени используется реле времени КТ, замыкающий контакт которого включают в цепь КМ3.

После нажатия SB1 срабатывает контактор КМ, подключая якорь двигатель к сети с включением в цепь якоря Rd1 и Rd2 и шунтирует SB1, замыкает цепь КТ и размыкает КМ3. По мере разгона срабатывает КМ1, шунтируя Rd1 и затем КМ2, шунтируя Rd2. Для перехода в режим торможения нажимаем SB2, КМ теряет питание, отключая двигатель от сети, и замыкает размыкающий контакт цепи КМ3. Тем самым КМ3 подключает якорь двигателя к Rd3.

Одновременно разомкнется контакт КМ в цепи реле КТ, оно потеряет питание и начнет отсчет выдержки времени, соответствующий времени торможения. По истечении времени задержки контакт КМ3 отключит Rd3 из цепи якоря и схема вернется в исходное состояние.

• Изобразите механические характеристики

• Поясните вид механических характеристик.

Разгон двигатель начинает по характеристике 1, после шунтирования Rd1 двигатель переходит на характеристику 2, а после шунтирования Rd2 двигатель переходит на характеристику 3. Торможение происходит по характеристике 4.