3. Принципы управления электроприводом

На практике широко применяются регулируемые ЭП, которые позволяют обеспечивать сложные режимы движения РМ, кроме того, при работе самого двигателя возникают режимы (пуска, торможения, реверса), требующие ограничения координат ЭП (токов, моментов и др.).

Возможны два способа регулирования координат ЭП:

1. Параметрический (за счет изменения параметров двигателя или его цепей);

2. Способ регулирования, применяемый в замкнутых системах ЭП, где статические и динамические характеристики ЭП определяются характером и видом обратных связей.

Рассмотрим параметрический способ регулирования на примере резисторных приводов, в которых процессы регулирования сводятся обычно к изменению сопротивлений якорной (роторной) цепи двигателя.

3.1. Принципы управления пуском и торможением в резисторных электроприводах

Рис. 3.1. Функциональная схема электропривода:

ЭлС – электрическая сеть;

КУ – коммутационное устройство;

ЭМП – электромеханический преобразователь (двигатель);

МП – механический преобразователь (редуктор);

ИО РМ – исполнительный орган рабочей машины;

ЗУ – задающее устройство;

УУ – устройство управления;

ОС – обратная связь

В таких приводах напряжение сети, как правило, остается неизменным и с помощью коммутирующего устройства по сигналу УУ ЭД подключается к электрической сети.

В приводах обычно используется контактная и бесконтактная аппаратура релейного действия. Большое место среди этих приводов занимают ЭП без регулирования скорости. Учитывая большие пусковые токи и моменты ЭД в таких ЭП, приходится управлять процессами пуска и торможения, накладывая ограничения на пусковой ток и пусковой момент. В таких системах, как правило, используют параметрические способы управления координатами ЭП. В зависимости от способа управления различают управление двигателем в функции времени (с контролем времени), в функции скорости (с контролем скорости), в функции тока (с контролем тока), в функции пути (с контролем пути). Последний способ нашел широкое применение в робототехнических устройствах и широко встречается на практике под названием «позиционирование».

3.1.1. Управление двигателем в функции времени

Осуществляется с помощью реле времени, которое отсчитывает соответствующее время пуска или торможения двигателя, включая в нужный момент ступени пускового или тормозного резистора [1; 10; 14]. Этот способ управления получил широкое распространение при пуске и торможении ДПТ. Его достоинство в том, что время пуска (торможения) практически не зависит от внешних факторов. Время пуска (торможения) при линейной зависимости , что обычно имеет место, можно определить из уравнения движения при , смотри уравнение (2.23);

, (3.1)

, (3.2)

где J – суммарный момент инерции ЭП;

М_нач,М_кон – начальные и конечные значения моментов ЭД, которым соответствуют значения скорости ;

М_с – момент статической нагрузки на валу двигателя.

Рассмотрев линейные характеристики двигателя, при этом полагаем, что М_с реактивный момент¹ и М_с =const. При выборе установок реле времени учитывают собственное время срабатывания контакторов.

, (3.3)

, (3.4)

где t_срКМ – время включения контактора ускорения (время срабатывания);

t_omпKM – время отпускания контактора торможения.

Этот метод управления хорош лишь при М_с =const.