- •1.2. Расчетные схемы механической части электропривода
- •1.3. Типовые статические нагрузки электропривода
- •1.4. Уравнения движения электропривода
- •1.5. Механическая часть электропривода как объект управления
- •1.6. Механические переходные процессы электропривода
- •1.7. Динамические нагрузки электропривода
- •1.8 Контрольные вопросы к гл. 1
- •Глава вторая Математическое описание динамических процессов электромеханического преобразования энергии
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Обобщенная электрическая машина.
- •2.3. Электромеханическая связь электропривода и ее характеристики
- •2.4. Линейные преобразования уравнений механической характеристики обобщенной машины
- •2.5. Фазные преобразования переменных
- •2.6. Структура и характеристики линеаризованного электромеханического преобразователя
- •2.7. Режимы преобразования энергии и ограничения, накладываемые на их протекание
- •2.8. Контрольные вопросы к гл. 2
- •Глава третья Электромеханические свойства двигателей
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Математическое описание процессов преобразования энергии в двигателе постоянного тока с независимым возбуждением
- •3.3. Естественные характеристики двигателя с независимым возбуждением
- •3.4. Искусственные статические характеристики и режимы работы двигателя с независимым возбуждением
- •3.5. Динамические свойства электромеханического преобразователя с независимым возбуждением
- •3.6. Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии в двигателе с последовательным возбуждением
- •3.7. Статические характеристики двигателя с последовательным возбуждением
- •3.8. Динамические свойства электромеханического преобразователя с последовательным возбуждением
- •3.9. Особенности статических характеристик двигателя со смешанным возбуждением
- •3.10. Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии в асинхронном двигателе
- •3.11. Статические характеристики асинхронных двигателей
- •3.12. Динамические свойства асинхронного электромеханического преобразователя при питании от источника напряжения
- •3.13. Статические характеристики и динамические свойства асинхронного электромеханического преобразователя при питании от источника тока
- •3.14. Режим динамического торможения асинхронного двигателя
- •3.15. Электромеханические свойства синхронных двигателей
- •3.16. Шаговый режим работы синхронного электромеханического преобразователя
- •3.17. Контрольные вопросы к гл. 3
- •Динамика обобщенной разомкнутой электромеханической системы
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Математическое описание и структурные схемы разомкнутых электромеханических систем
- •4.3. Обобщенная электромеханическая система с линеаризованной механической характеристикой
- •4.4. Динамические свойства электропривода с линейной механической характеристикой при жестких механических связях
- •4.5. Устойчивость статического режима работы электропривода
- •4.6. Понятие о демпфировании электроприводом упругих механических колебаний
- •4.7. Переходные процессы электропривода и методы их анализа
- •4.10. Переходные процессы электропривода с асинхронным короткозамкнутым двигателем
- •4.11. Динамика электропривода с синхронным двигателем
- •4.12. Особенности многодвигательного электропривода
- •4.13 Контрольные вопросы к гл. 4
- •Основы выбора мощности электропривода
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Потери энергии в установившихся режимах работы электропривода
- •5.3. Потери энергии в переходных процессах работы электропривода
- •5.4. Нагревание и охлаждение двигателей
- •5.5. Нагрузочные диаграммы электропривода
- •5.6. Номинальные режимы работы двигателей
- •5.7. Методы эквивалентирования режимов работы двигателей по нагреву
- •5.8. Понятие о допустимой частоте включений асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
- •5.9. Контрольные вопросы
- •Глава шестая Регулирование координат электропривода
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Основные показатели способов регулирования координат электропривода
- •6.3. Система генератор-двигатель
- •6.4. Система тиристорный преобразователь-двигатель
- •6.5. Система преобразователь частоты - асинхронный двигатель
- •6.6. Обобщенная система управляемый преобразователь-двигатель
- •6.7. Связь показателей регулирования с лачх разомкнутого контура регулирования
- •6.8. Стандартные настройки регулируемого электропривода
- •6. 9. Контрольные вопросы к гл.6
- •Регулирование момента (тока) электропривода
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Реостатное регулирование момента
- •7.3. Система источник тока – двигатель
- •7.4. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д
- •7.5. Последовательная коррекция контура регулирования момента в системе уп – д
- •7.6. Особенности регулирования момента и тока в системе г-д
- •7.7. Частотное регулирование момента асинхронного электропривода
- •7.8. Влияние отрицательной связи по моменту (току) на динамику упругой электромеханической системы
- •7.9. Контрольные вопросы к гл. 7
- •Регулирование скорости электропривода
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Реостатное регулирование скорости
- •8.3. Схемы шунтирования якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
- •8.4. Схемы шунтирования якоря двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением
- •8.5. Автоматическое регулирование скорости в системе уп-д
- •8.6. Свойства электропривода при настройке контура регулирования скорости на технический оптимум.
- •8.7. Свойства электропривода при настройке контура регулирования скорости на симметричный оптимум
- •8.8. Регулирование скорости двигателя постоянного тока с независимым возбуждением изменением магнитного потока
- •8.9. Способы регулирования скорости асинхронного электропривода
- •8.10. Особенности частотного регулирования скорости асинхронного электропривода
- •8.11. Принцип ориентирования по полю двигателя при частотном управлении
- •8.12. Каскадные схемы регулирования скорости асинхронного электропривода
- •8.13. Каскады с однозонным регулированием скорости
- •8.14. Оптимизация регулируемого электропривода с упругими связями по критерию минимума колебательности
- •8.15. Контрольные вопросы к гл. 8
- •Регулирование положения
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Точный останов электропривода
- •9.3. Автоматическое регулирование положения по отклонению
- •9.4. Понятие о следящем электроприводе
- •9.5. Контрольные вопросы к гл. 9
- •Основы выбора системы электропривода
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Энергетическая эффективность электропривода
- •10.3 Особенности энергетики вентильных электроприводов
- •10.4. Надежность регулируемого электропривода
- •10.5. Контрольные вопросы к гл. 10
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 Мс>Мстоп - 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 Мдоп=Мс 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 Mc=f(). Очевидно, что для полного использования двигателя по допустимому моменту необходимо выполнение условия
Мc()=Мдоп(). (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 Мс() 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=Mc, подставляют значения с1 и Мс 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.