6 Автоматизированные системы

УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

В главе 5 рассматривались теоретические основы механической части электропривода (см.рис. 145), а также возможные режимы электродвигателя, независимо от того как управляется ЭП, т.е. как осуществляется пуск, остановка, регулирование скорости ЭП, изменение направления его движения.

В главе 6 будут изучаться электрические схемы, которые вырабатывают необходимые управляющие воздействия на ЭД, а также будет рассматриваться техническая (аппаратная) реализация этих схем, т.е. исходя из структурной схемы ЭП (рис. 145) будет изучаться система управления.

6.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПО СТРУКТУРЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Классификация ЭП по структуре СУ приводится на рис. 158.

Неавтоматизированный ЭП - такой ЭП, управление которым выполняет непосредственно человек (оператор) в соответствии с заданным технологическим процессом.

ЭП

Неавтоматизированный

Автоматизированный

Разомкнутый

Замкнутый

С регулированием по отклонению

С регулированием по возмущению

С комбинированным регулированием

Рисунок 158 - Классификация ЭП по структуре системы управления.

Автоматизированный ЭП - управление осуществляется автоматизированной системой управления (АCУ), оператор только включает и отключает ЭП, а также производит управление ЭП в некоторых режимах работы, осуществляет наладку и контроль.

Наивысшей степенью автоматизации ЭП является применение в нем системы автоматического управления, (САУ) при этом на долю оператора приходятся лишь функции включения и контроля за ЭП.

Автоматизированное управление ЭП может осуществляться в функции времени, скорости, тока или пути (т.е. в зависимости от пространственного положения исполнительного органа).

Если ЭП работает в системе управления технологическим процессом, то управление ЭП осуществляется в функции технологических параметров (температуры, давления, размеров обрабатываемой детали, массы и т.п.)

Разомкнутые АСУ ЭП - характеризуются тем, что появление возмущающих воздействий (изменение нагрузки, температуры обмотки ЭД, давления и т.п.) изменяет заданный режим ЭП, т.е. влияет на выходную координату ЭП (например на его скорость).

Таким образом, в разомкнутом ЭП все изменения внешних возмущений отражаются на его работе, поэтому разомкнутые АСУ ЭП не обеспечивают высокого качества регулирования и управления, но отличаются в то же время простой схемой реализации.

В разомкнутых системах ЭП выходная величина (ω, М, ,...) не влияет на входную величину (U,,...)

Замкнутые АСУ ЭП характеризуются полным или частичным устранением влияния внешнего возмущения на регулируемую координату ЭП. Поэтому замкнутый автоматизированный ЭП обеспечивает более качественное управление движением исполнительных органов, однако его схемы оказываются более сложными.

Простейшими автоматическими системами являются регуляторы (системы автоматического регулирования - САР).

В 1765 году И.И.Ползуновым был изобретен регулятор уровня жидкости, который сейчас применяется, например, в автомобильном карбюраторе, в сливных бачках и т.п.

САР изучаются в “Теории автоматического регулирования”, которая является частью такой науки как кибернетика.

Ее основатель Норберт Винер дал такое определение: “Кибернетика - это наука об управлении и связи в живом и машине”. Другими словами кибернетика - это наука о сложнейших, так называемых больших системах ( комплексах), любого происхождения, т.е. как технических, так и биологических, административных, социальных.