7.9. Контрольные вопросы к гл. 7

1. Для механизма требуется электропривод с точным, быстродействующим и экономичным регулированием момента в четырех квадрантах механических характеристик. Сопоставьте по всем показателям две системы: а) ИТ-Д с тиристорным возбудителем; б) ТП-Д с контуром регулирования тока, настроенным на технический оптимум.

2. Изобразите статические характеристики и проанализируйте динамические свойства системы ТП-Д при стандартной настройке контура тока в случае, когда применен нереверсивный ТП.

3. Проанализируйте, как изменяются потери при работе асинхронного электропривода с релейным автоматическим регулированием момента (тока) в цепи ротора. Как повлияет на работу привода уменьшение чувствительности регулятора?

4. В системе ТВ-Г-Д астатическое регулирование тока якоря обеспечено с помощью отрицательной связи по току и критической положительной связи по напряжению генератора. К каким последствиям приведет: а) обрыв цепи положительной связи по напряжению; б) обрыв цепи отрицательной связи по току якоря.

5. В системе ПЧ(ИТ)-АД с регулированием момента по абсолютному скольжению оборвалась цепь нелинейного звена на входе u . Как это повлияет на работу электропривода?

6. Объясните, почему в системе ТП-Д с контуром регулирования тока, настроенным на технический оптимум, при пуске ток меньше стопорного значения, а при стопорении под действием М_с>М_стоп - больше стопорного значения?

Глава восьмая

Регулирование скорости электропривода

8.1. Общие сведения

Технологические режимы многих производственных механизмов на разных этапах работы требуют движения исполнительного органа с различной скоростью, что обеспечивается либо механическим путем, либо путем электрического регулирования скорости электропривода. Механические способы регулирования реализуются с помощью ступенчатого или плавного изменения передаточного числа i₀ системы. Они требуют введения в кинематическую цепь привода коробок передач, механических вариаторов и других устройств, усложняющих механическую часть электропривода, снижающих его надежность и затрудняющих автоматизацию технологического процесса.

Этих недостатков лишен другой путь - электрическое регулирование скорости электропривода, поэтому разработке различных способов его реализации за время развития электропривода уделяется много внимания. В настоящее время механическое регулирование находит ограниченное применение и обычно сочетается с электрическим. В большинстве случаев регулирование скорости механизма обеспечивается заданием различной скорости двигателя, поддержанием ее на заданном уровне, изменением во времени по требуемым законам с определенной точностью. Изучению общих вопросов, связанных с выполнением электроприводом этих функций, и посвящена данная глава Главная задача - изучение основных способов регулирования скорости и физических свойств регулируемого по скорости электропривода.

В связи с простотой технической реализации на практике находит достаточно широкое применение регулирование скорости в разомкнутой системе, осуществляемое изменением параметров и управляющих воздействий, определяющих искусственные механические характеристики электропривода. Однако в связи с повышением требований к точности область применения этих простейших способов постепенно сужается. Все большее значение приобретает автоматическое регулирование скорости по отклонению и по возмущающим воздействиям.

В данной главе рассматривается регулирование скорости как в разомкнутых, так и в замкнутых системах электропривода. В связи с тем, что введение обратных связей влияет как на точность, так и на динамику системы, при изучении свойств электропривода с автоматическим регулированием скорости должно уделяться особое внимание оценкам динамических показателей точности и качества регулирования аналогично тому, как это было сделано при рассмотрении вопросов регулирования момента.

К числу показателей, характеризующих различные способы регулирования скорости, наряду с рассмотренными в §6.1 общими показателями, относится важный дополнительный показатель - допустимая нагрузка при работе на регулировочных характеристиках.

Возможность продолжительной работы электропривода с различными скоростями вызывает необходимость определения допустимой по нагреву нагрузки М_доп=М_{с доп}. При изменениях скорости допустимый по нагреву момент двигателя может изменяться из-за изменения условий вентиляции и потерь энергии, выделяющихся в двигателе. В связи с этим допустимый момент при регулировании скорости в общем случае является функцией скорости.

Как было установлено в гл.1, момент нагрузки электропривода также является функцией скорости M_c=f(). Очевидно, что для полного использования двигателя по допустимому моменту необходимо выполнение условия

М_c()=М_доп(). (8.1)

При существенных нарушениях условия (8.1) возникает необходимость неоправданного завышения мощности двигателя. Поэтому при изучении различных способов регулирования важно установить, для какого характера механической нагрузки М_с() рационально их применение.

Основой для расчета параметров и воздействий при проектировании разомкнутых систем регулирования скорости являются соответствующие уравнения статических механических характеристик. При этом задаются требуемыми значениями скорости _с1 при заданном моменте нагрузки М=M_c, подставляют значения _с1 и М_с в уравнение механической характеристики и, решая полученное уравнение, находят соответствующие значения параметра или воздействия При решении подобных задач могут быть полезны примеры расчета характеристик, приведенные в гл.3

Особенности расчета параметров замкнутых систем регулирования скорости электропривода поясняются примерами расчета, приведенными в данной главе.