
- •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.
Общая схема
Общая схема определяет составные части комплекса, к которому относится групповой электропривод. На обшей схеме изображают устройства, включающие индивидуальные электроприводы и другие установки и элементы схем управления, защиты, сигнализации и др., а также соединяющие их провода, жгуты и кабели. Устройства н элементы на общей схеме изображают в виде прямоугольников или внешних очертаний, а элементы - в виде условных графических обозначений. Расположение графических обозначений устройств и элементов на общей схеме должно давать примерное представление об их действительном расположении в комплексе, однако, если размещение устройств неизвестно, то их расположение должно обеспечивать простоту и наглядность показа электрических соединений между ними.
Схема расположения
Схема расположения определяет относительное расположение составных частей изделия (устройств и элементов) и электрические связи между ними (провода, жгуты, кабели). Составные части изделия изображают в виде условных графических обозначении или в виде внешних очертаний. Провода, жгуты и кабели изображают в виде отдельных линий или внешних очертаний.
В качестве изделия может рассматриваться, например, панель управления электропривода, расположенная в машинном отделении в открытом виде или в шкафу (см. рис. 1.7). На панели управления располагаются контакторы, реле, выключатели, трансформаторы цепи управления и др. элементы. При размещении электрооборудования и составления схем электрических соединений руководствуются требованиями удобства и простоты панели управления, удобства обслуживания ее, сокращения длины соединительных проводов и их числа с целью экономии меди и расстояний между токоведущими частями. Расположение аппаратуры управления на панели должно удовлетворять эстетическому восприятию панели.
1.5. Требования, предъявляемые к схемам управления
Количество разрабатываемых схем должно быть минимальным. Схемы должны содержать сведения достаточные для проектирования, изготовления, наладки, эксплуатации и ремонта, выполняться компактно, но без ущерба для понимания и удобства их чтения. Принципиальная схема должна обеспечивать нормальное функционирование промышленной установки, и в то же время быть простой и надежной, содержать по возможности наименьшее количество однотипных элементов и устройств. Минимизация схем зависит от опыта проектировщиков и их интуиции или достигается применением математических методов синтеза релейных схем.
Для повышения надежности работы промышленной установки в схемах используются электрические защиты и защитные блокировки, действующие при нарушении нормального режима работы электроприводов и промышленной установки.
Надежность работы схем повышается при использовании более надежных в работе аппаратов и особенно бесконтактных элементов и интегральных микросхем.
Простая электрическая схема должна обеспечить четкость действия аппаратуры при нормальных и аварийных режимах работы, то есть осуществлять требуемую последовательность работы электротехнических устройств. Эта последовательность при рабочих режимах часто задается технологическими блокировками, обеспечивающими, например, включение или отключение одного аппарата при включении или отключении другого (см. рис. 1.3).
Электрические схемы должны обеспечить гибкость и удобство управления электроприводами, что позволяет быстро изменять режимы работы электроприводов и установок ускорять и облегчать работу оператора. Для этого в схемах используются многопозиционные выключатели или ключи управления, осуществляющие переключение схемы с автоматического режима работы на ручной и кнопки управления, обеспечивающие толчковые наладочные режимы. При больших размерах промышленных установок для удобства управления электроприводами широко используется управление из нескольких мест, или применение подвесных пультов, перемещаемых при необходимости в нужное для оператора место.
Электрические схемы особенно сложных и ответственных механизмов должны обеспечивать простой контроль исправности цепей и аппаратов. С этой целью отдельные цепи схем секционируют и используют световую, звуковую и визуальную сигнализацию, позволяющую определить исправность цепей и аппаратов. Контроль исправности облегчается при использовании маркировок и разноцветных проводов.
Для удобства подключений, эксплуатации и ремонта, современные электротехнические установки изготовляют состоящими из отдельных плат, блоков, панелей, шкафов. Эти узлы выполняются в специализированных цехах и заводах, а на промышленной установке производятся только их внешние соединения и подключения. Это позволяет повысить производительность труда при создании установок и их качество. Блочные конструкции устройств управления при их выходе из строя в процессе эксплуатации быстро заменяются запасными, а ремонт неисправных производится в специализированном цехе или участке.
Чтобы удовлетворить всем перечисленным здесь требованиям, обычно разрабатывают несколько вариантов схем управления и выбирают наилучший после проведения технико-экономического сравнения.