Снятие динамических характеристик

В токовой цепи шунтируют резистор R3 с помощью переключателя В1, осуществляя тем самым скачкообразное возмущение на входе, соответствующее 20% от номинального значения. На дисплее компьютера фиксируют изменение тока дуги (I) и двигателя или напряжения якорной обмотки.

По кривой переходного процесса определяют значения запаздывания

τз , постоянной времени Т ,времени регулирования τр ,перерегулирования

разных законов регулирования и коэффициентов усиления.

Статическая характеристика.

Статическая характеристика представляет собой зависимость выходной величины какого-либо объекта от входной в установившемся состоянии. При анализе системы регулятор часто рассматривается вместе с исполнительным механизмом.

На рис.1.3 представлена структурная схема системы регулирования.

Как видно из рисунка на регулятор вместе с исполнительным механизмом, двигателем постоянного тока(выделено пунктиром),поступает сигнал разбаланса ΔI=I-Iзад. Выходной величиной является скорость перемещения двигателя V или пропорциональная ей величина напряжения U,подаваемого на регулирующую обмотку двигателя.

Параметр регулирования этого регулятора дифференциальный A=aI-bUф, но принимая Uф постоянным, т.е. не учитывая колебания сетевого напряжения, можно считать параметром регулирования ток. В данной работе фиксируется напряжение подаваемое на двигатель. Таким образом, статическая характеристика представляет зависимость U от ΔI (или отI, поскольку Iзад величина постоянная).

Билет №2

1.Параметры регулирования электрического режима дсп.

Поскольку изменения длины межэлектродного промежутка приво­дят к изменению напряжения на дуге и силы тока, то логично было бы выбрать один из этих параметров в качестве параметра регулирования. Применение вычислительной техники при управлении процессами в ДСП существенно изменило использование параметров регулирования. Сила тока практически не применялась до настоящего времени. Суще­ственным недостатком использования этого параметра считалась воз­можность поломки электрода при зажигании дуг.

Использование электрической мощности в качестве параметра ре­гулирования также считалось неприемлемым, так как в соответствии с электрической характеристикой печи имеем неоднозначную зависимость мощности от силы тока. Эти значения соответ­ствуют разным участкам характеристики: восходящей и нисходящей, использованных для различных стадий процесса расплавления шихты. Наибольшее распространение для управления вводом электрической мощности в печь получил дифференциальный параметр, представляю­щий собой разность между током и напряжением: А=aI-bUд (4.6)

где а и b — постоянные коэффициенты, зависящие от коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряже­ния и требуемого соотношения тока и напряжения; U_n — напряжение фазы печи. Регуляторы, использующие этот параметр, именуются дифференци­альными. Приведенные ниже преобразования позволяют представить несколь­ко иной физический смысл этого параметра: А=aI-Uд=bI(a/b-Uп/I)=bI(Zпо-Zп) где Z_no, Z_n— заданное и текущее значения полного сопротивления

печи. Из выражения следует, что регулируется сопротивление печи. По­этому регуляторы, использующие этот параметр, называются также регуляторами сопротивления или импеданса, т. е. полного сопроти­вления. Использование этого параметра регулирования имеет определенные преимущества. Так, он обладает большей чувствительностью. Это связано с особенностями трехфазного питания: при возрастании тока величина фазного напряжения убывает и наоборот. одно и то же перемещение электрода при исполь­зовании дифференциального параметра приводит к большему выход­ному сигналу.

В этом случае регулятор обеспечивает автоматическое зажигание дуг с остановкой электрода, первым коснувшимся шихты . При включе­нии напряжения на печи U_n Ф 0, / = 0, электроды будут двигаться вниз, при достижении электродом уровня шихты U_n - 0, / = 0 (при токопроводящей подине) он остановится, когда второй электрод достигнет уровня шихты зажгутся дуги; при исчезновении напряжения питания печи так­же U_u - 0, / = 0 и электроды остановятся. Недостатком регуляторов, ис­пользующих дифференциальный параметр, является зависимость под­держиваемой мощности от колебаний напряжения сети. Например при уменьшении напряжения сети регулятор соответственно снизит и силу тока, или приведет к еще большему уменьшению вводимой в печь мощ­ности.

Кроме того, при использовании дифференциального параметра регу­лирования одной из его составляющих является напряжение фазы печи, измеряемое по отношению к земле (кожуху печи), а не к расплаву — нулевой точке нагрузки. Потенциал этой точки по отношению к земле в процессе плавки может существенно меняться (они равны только при равенстве токов и напряжений фаз — случай чрезвычайно редкий), что привносит существенную погрешность при управлении процессом. В качестве корректирующего параметра электрического режима печи используется иногда параметр J: J= Q/P где Q — реактивная мощность; Р — активная мощность.

При синусоидальных токах это отношение соответствует tg фи, однозначно определяют значения тока. В тоже время регулятор по своему принципу действия изменяет значения тока при колебаниях се­тевого напряжения. Стабилизация tg фи приводит и к стабилизация тока. В качестве корректирующего параметра используется также активная мощность. Использование математических моделей позволило применить па­раметры процесса, определение которых возможно только на базе вы­числительной техники. Такими параметрами являются напряжение и сопротивление дуги. Использование напряжения дуги в качестве параметра регулирования дает возможность автоном­ного регулирования. недостатком регулирова­ния электрического режима является воздействие при отработке разба­ланса одной фазы на токи двух других фаз. В результате разбаланс одной фазы отрабатываются регуляторами других фаз.