
- •В.А. Соловьев системы управления электроприводами
- •Часть 1
- •Введение
- •1. Электрические схемы и способы их начертания
- •1.1. Термины, определения, понятия
- •1.2. Виды и типы схем
- •1.3. Условные обозначения, используемые в электрических схемах
- •1.4. Электрические схемы и правила их выполнения
- •Структурная схема
- •Функциональная схема
- •Принципиальная схема
- •Эквивалентная схема
- •Схемы соединений
- •Общая схема
- •1.5. Требования, предъявляемые к схемам управления
- •Контрольные вопросы
- •Задачи для самоанализа
- •2.Cистемы управления электроприводами разомкнутого типа
- •2.1. Принципы автоматического управления пуском и торможением двигателей
- •2.2. Типовые узлы схем автоматического управления двигателями постоянного тока
- •2.3. Типовые узлы схем автоматического управления асинхронными двигателями
- •2.4. Типовые узлы схем автоматического управления синхронными двигателями
- •2.5. Узлы электрической защиты двигателей и схем управления
- •2.6. Примеры решения задач
- •2.7. Вопросы для самопроверки
- •3. Анализ и синтез замкнутых суэп
- •3.1. Математические описание силовой части электропривода как объекта управления
- •3.2. Якорная цепь двигателя
- •3.3. Математическое описание цепи возбуждения двигателя
- •3.4. Статические и динамические характеристики замкнутых систем преобразователь - двигатель
- •3.5. Замкнутые системы стабилизации скорости и момента электропривода постоянного тока с суммирующим усилителем
- •3.5.1. Синтез параметров систем стабилизации скорости
- •3.5.2. Анализ и синтез систем стабилизации с задержанными обратными связями
- •Передаточная функция системы
- •3.5.3. Анализ и синтез динамических характеристик замкнутых систем стабилизации скорости
- •Разомкнутая сау
- •Замкнутая сау
- •3.6. Система стабилизации момента и скорости электропривода постоянного тока при питании от источника тока
- •3.7. Вопросы для самопроверки
- •4. Основы теории систем подчиненного регулирования
- •4.1. Обобщенная схема многоконтурной системы подчиненного регулирования
- •4.2. Синтез регуляторов
- •4.2.1. Синтез регулятора первого контура и его свойства
- •4.2.2. Синтез регулятора второго контура и его свойства
- •4.2.3. Синтез регулятора третьего контура и его свойства
- •4.3. Системы регулирования тока якоря
- •4.3.1. Комбинированные сар тока якоря
- •4.4. Синтез регулятора скорости
- •4.5. Статические механические характеристики электропривода с однократной сар скорости
- •4.6. Двукратные сар скорости
- •4.6.1. Синтез регулятора скорости
- •4.6.2. Механические характеристики электропривода с астатической сар скорости
- •4.7. Примеры решения задач
- •Решение. Прежде чем приступить к расчету параметров регулятора тока согласно выражения (4.26*) выполним ряд вспомогательных расчетов.
- •5. Ограничение переменных в структурах подчиненного регулирования
- •5.1. Ограничение переменных с помощью задатчиков интенсивности
- •Контрольные вопросы
- •6. Системы автоматического регулирования положения
- •6.1. Однократные сар положения
- •6.1.1. Передаточные функции однократных сар положения
- •6.2 Астатические (двукратные) сар положения
- •6.3. Ограничение переменных в сар положения
- •6.3.1. Оптимальная диаграмма позиционного перемещения с ограничением координат и принципы ее реализации
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторные работы лабораторная работа 1
- •1. Краткое описание лабораторной установки
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Программа работы
- •4. Указания к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты задания
- •Лабораторная работа 2
- •1. Описание лабораторной установки и ее работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Программа работы
- •4. Методические указания к выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Использованные источники
- •Оглавление
- •Часть 1
- •Подписано в печать
- •681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.
3. Программа работы
1) Ознакомиться с принципиальной схемой и исследуемого электропривода на основе типовой релейно-контакторной схемы, собранной на панели ПУ - 2320 - 12Б2В.
2) Изучить работу исследуемого электропривода в различных режимах.
3) Изучить принципы управления двигателем постоянного тока независимого возбуждения в функции времени и скорости.
4) Рассчитать рекомендуемые значения пусковых сопротивлений, тормозного сопротивления и рекомендуемые уставки всех электрических аппаратов, реализующих автоматические управление и защиты в исследуемом электроприводе для случая статического момента на валу, равного номинальному моменту двигателя.
5) Рассчитать графики переходных процессов ω = f (t) и I = f1 (t) в режиме автоматического пуска и торможения.
6) Выставить требуемые зазоры между контактами электрических аппаратов и рассчитать уставки аппаратов, реализующих автоматические пуск, торможение и защиты. Убедиться, что после этих действий электропривод во всех режимах работает в соответствии с приведенным ранее описанием.
7) Снять экспериментальные скоростные характеристики ω = f (I) на трех ступенях регулирования скорости и скоростную характеристику в режиме динамического торможения.
8) Снять экспериментальные графики переходных процессов ω = f (t) и I = f1 (t) в режимах автоматического пуска и автоматического торможения для случая, когда статический момент на валу равен номинальному моменту двигателя и настройки аппаратов соответствуют расчетным. По экспериментально снятым данным построить пусковую диаграмму.
9) Пояснить различия в расчетных статических и динамических характеристиках и характеристиках снятых экспериментально. Пояснить причины этих различий.
10) Изменяя уставки электрических аппаратов в сторону увеличения или уменьшения от расчетных, по возможности, откорректировать экспериментальную пусковую диаграмму, стремясь выровнять токи переключения на ступенях пуска.
11) Для случая откорректированных настроек повторить п. 8.
12) Для случая откорректированных настроек повторить п. 9.
13) Снять экспериментальные графики переходных процессов ω = f (t) и I = f1 (t) в режимах автоматического пуска и торможения для случаев, когда настройки аппаратов откорректированы, и момент на валу отличен от номинального момента двигателя. По экспериментально снятым данным построить пусковую диаграмму. Пояснить, как изменение нагрузки на валу влияет на характер протекания переходных процессов в приводе при автоматическом пуске и торможении.
14) Проконтролировать срабатывание максимально-токовой защиты цепи якоря и нулевой защиты путем имитации аварийных ситуаций.
Примечание. По указанию преподавателя некоторые пункты программы работы могут не выполняться.
4. Методические указания к выполнению работы
Зазоры между контактами электрических аппаратов выставлять с помощью предусмотренных в конструкции аппаратов регулировочных винтов.
Изменение уставок аппаратов производится путем увеличения или уменьшения усилия пружины, возвращающей якорь аппарата при отключении его катушки в исходное положение. Регулировка усилия пружины производится с помощью предусмотренной в конструкции аппарата гайки.
В используемых аппаратах нет шкал установок. Поэтому для контроля величин уставок необходимо использовать измерительные приборы. Контроль уставок реле напряжения может осуществляться с помощью вольтметра, измеряющего напряжение на катушке реле. Контроль уставок реле тока может осуществляться с помощью амперметра, измеряющего ток катушки реле. Контроль уставок реле времени может осуществляться с помощью секундомера. Наиболее удобны электронные или электромеханические секундомеры с электрическими цепями запуска.
Для контроля напряжений в различных точках схемы при ее наладке можно использовать имеющейся на стенде вольтметр.
Для настройки реле напряжений и реле тока можно пользоваться регулируемыми источниками напряжения и тока.
Для изменения нагрузки двигателя при снятии скоростных характеристик пользуются нагрузочным устройством. Скорость двигателя может быть рассчитана по измеряемым значениям напряжения на якоре и измеряемым значениям тока якоря.
Для снятия графиков переходных процессов можно использовать электронный осциллограф с большим послесвечением трубки или самопишущие приборы.
Имитация срабатывания максимально-токовой защиты якорной цепи осуществляется путем нажатия на якорь реле РМ1 или РМ2 любым диэлектрическим предметом.
Имитация срабатывания нулевой защиты (защиты от самозапуска) производится снятием и повторной подачей на стенд напряжения питающей сети с помощью вводного автоматического выключателя.