
- •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.
Контрольные вопросы
1. Как реализуется автоматическое управление в функции времени пуском двигателя постоянного тока в схеме исследуемого электропривода?
2. Как реализуется автоматическое управление динамическим торможением двигателя в схеме исследуемого электропривода?
3. Как рассчитываются уставки электрических аппаратов, управляющих автоматическим пуском и торможением в схеме исследуемого электропривода?
4. Как рассчитываются значения пусковых и тормозных сопротивлений в схеме исследуемого электропривода?
5. Какие защиты предусмотрены в схеме исследуемого электропривода и как рассчитываются их уставки?
6. В чем достоинства и недостатки автоматического управления пуском в функции времени?
7. В чем достоинства и недостатки автоматического управления торможением двигателя в функции скорости?
Использованные источники
1. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. - М.: Энергия, 1979. - 616 с.
2. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоиздат, 1982. - 392 с.
3. Зимин Е.Н., Яковлев В.И. Автоматическое управление электроприводами. – М.: Высш. шк., 1979. - 318 с.
4. Гарнов В.К., Рабинович В.Б., Вишневецкий Л.М. Унифицированные системы автоуправления электроприводом в металлургии. – М.: Металлургия, 1977. - 192 с.
5. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616 с.
6. Ильинский Н.Ф. Электроприводы постоянного тока с управляемым моментом. -М.: Энергоиздат, 1981. - 144 с.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И СПОСОБЫ ИХ НАЧЕРТАНИЯ 3
1.1. ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ПОНЯТИЯ 3
1.2. ВИДЫ И ТИПЫ СХЕМ 4
1.3. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, 4
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ 4
1.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ПРАВИЛА ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ 8
1.5. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СХЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ 20
Контрольные вопросы 21
Задачи для самоанализа 21
2. CИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ 23
РАЗОМКНУТОГО ТИПА 23
2.1. ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ 23
И ТОРМОЖЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЕЙ 23
2.2. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 25
ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 25
2.3. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 32
АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ 32
2.4. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 37
СИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ 37
2.5. УЗЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ 40
И СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ 40
2.6. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 45
2.7. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 49
3. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЗАМКНУТЫХ СУЭП 49
3.1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОПИСАНИЕ СИЛОВОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 49
3.2. ЯКОРНАЯ ЦЕПЬ ДВИГАТЕЛЯ 49
3.3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЦЕПИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ 53
3.4. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ - ДВИГАТЕЛЬ 57
3.5. ЗАМКНУТЫЕ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ И МОМЕНТА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА С СУММИРУЮЩИМ УСИЛИТЕЛЕМ 62
3.5.1. Синтез параметров систем стабилизации скорости 66
3.5.2. Анализ и синтез систем стабилизации 68
с задержанными обратными связями 68
3.5.3. Анализ и синтез динамических характеристик 74
замкнутых систем стабилизации скорости 74
Разомкнутая САУ 74
3.6. Система стабилизации момента и скорости электропривода 78
постоянного тока при питании от источника тока 78
3.7. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 82
4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 83
4.1. ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА МНОГОКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ 83
ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 83
4.2. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ 84
4.2.1. Синтез регулятора первого контура и его свойства 85
4.2.2. Синтез регулятора второго контура и его свойства 89
4.2.3. Синтез регулятора третьего контура и его свойства 90
4.3. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЯКОРЯ 95
4.3.1. Комбинированные САР тока якоря 99
4.4. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ 101
4.5. СТАТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 104
С ОДНОКРАТНОЙ САР СКОРОСТИ 104
4.6. ДВУКРАТНЫЕ САР СКОРОСТИ 107
4.6.1. Синтез регулятора скорости 107
4.6.2. Механические характеристики электропривода 112
с астатической САР скорости 112
4.7. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 114
5. ОГРАНИЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ В СТРУКТУРАХ ПОДЧИНЕННОГО 117
РЕГУЛИРОВАНИЯ 117
5.1. ОГРАНИЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ ЗАДАТЧИКОВ 119
ИНТЕНСИВНОСТИ 119
Контрольные вопросы 123
6. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ 123
6.1. ОДНОКРАТНЫЕ САР ПОЛОЖЕНИЯ 123
6.1.1. Передаточные функции однократных САР положения 125
6.2 АСТАТИЧЕСКИЕ (ДВУКРАТНЫЕ) САР ПОЛОЖЕНИЯ 130
6.3. ОГРАНИЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ В САР ПОЛОЖЕНИЯ 132
6.3.1. Оптимальная диаграмма позиционного перемещения 133
с ограничением координат и принципы ее реализации 133
Контрольные вопросы 137
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 137
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 137
1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ 137
2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 137
3. ПРОГРАММА РАБОТЫ 143
4. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ 143
Контрольные вопросы 144
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ 144
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 145
1. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ И ЕЕ РАБОТЫ 145
2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 148
3. ПРОГРАММА РАБОТЫ 151
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ 152
Контрольные вопросы 154
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ 155
ОГЛАВЛЕНИЕ 156
Вячеслав Алексеевич Соловьев
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ