3.1.2. Управление двигателем в функции скорости
Осуществляется с
помощью датчиков скорости, которые по
мере достижения приводом заданной
скорости включают или отключают ступени
пусковых (тормозных) резисторов. В
качестве датчиков скорости обычно
используют реле напряжения, контролирующее
скорость ДПТ, по их ЭДС (
),
а скорость АД по частоте или ЭДС тока
ротора
.
Этот способ обычно используют при
управлении тормозными режимами двигателя
постоянного и переменного тока.
3.1.3. Управление двигателем в функции тока
В этом случае управление осуществляется с помощью реле min тока, которые обычно включаются в цепь якоря двигателя и срабатывают при достижении током min заданного значения [1; 10; 14].
Достоинства:
измеряем непосредственно ток (
).
Недостатки: сложность настройки токовых реле, существенное влияние на процесс управления колебаний нагрузки и напряжения источника питания. Этот способ управления редко применяется.
3.1.4. Управление двигателем в функции пути (принципы позиционирования электропривода)
В этом случае управляющие команды на включение и отключение двигателя подаются при достижении ИО РМ определенного положения.
Автоматическое управление положением осуществляется в двух видах:
дискретное позиционирование электропривода в заданных точках пути по дискретным сигналам путевых датчиков;
непрерывное автоматическое управление положением по отклонению для осуществления дозированных перемещений по заданной программе.
Если при первом способе достигается точность позиционирования около 0,1..0,01мм, то во втором случае точность позиционирования увеличивается на порядок. В первом случае контроль пути осуществляется с помощью дискретных контактных и бесконтактных датчиков. В некоторых случаях используют специальные кодовые датчики, которые выдают два и более сигналов, обеспечивая несколько команд: первая грубая и вторая окончательная - точная. Во втором случае используются датчики, непрерывно контролирующие перемещение регулирующего органа. Такие датчики могут быть аналоговыми или цифровыми. Для постоянного контроля положения в измерительных устройствах часто используют специальные кинематические цепи.
При любом способе управления в процессе работы ЭП обеспечивает:
задание позиции или значения перемещения;
контроль перемещения в позиции;
точный останов в заданной позиции.
При точном останове обычно на ЭП накладывается механический тормоз, помогающий остановить регулирующий орган в заданной позиции. Для повышения точности на последней стадии обычно осуществляется переход на пониженные скорости (скорости дотягивания), таких скоростей может быть несколько.
3.2. Управление скоростью электропривода
Большинство машин в процессе работы требует управления скоростью исполнительного органа. Раньше эта процедура осуществлялась за счет коробки передач или вариатора. Сегодня эта задача решается за счет изменения скорости двигателя. Рассмотрим в разделах 4 и 5 основные способы управления скоростью и моментом двигателей постоянного и переменного тока.
Для оценки способа управления скоростью привода используют ряд показателей.
Основные показатели, характеризующие способы регулирования скорости вращения ЭП:
Диапазон регулирования:
,
где ω0max,
ω0min-
скорость холостого хода двигателя на
верхней и нижней границе диапазона
регулирования.Плавность регулирования
представляет собой отношение скоростей
при переходе с одной ступени регулирования
на другую.
Экономичность регулирования характеризуется затратами на устройство управления и потерями в процессе работы.
Стабильность угловой скорости характеризуется изменением угловой скорости при заданном изменении нагрузки. Определяется жесткостью механических характеристик. Чем выше жесткость, тем выше стабильность.
Направление регулирования скорости (вверх или вниз от номинальной).
Допустимая нагрузка двигателя – это наибольшее значение момента, с которым двигатель может работать длительное время на регулировочных характеристиках (не перегреваясь).
4. Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения
Двигатели постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) нашли широкое применение в системах регулируемого ЭП различных машин в связи с возможностью плавного регулирования скорости в широком диапазоне и при линейных механических характеристиках.