6.Дослідження динаміки системи привода

Дослідження динаміки системи привода відбувається за схемою:

Структурна схема у MathLab має наступний вигляд:

Графіки залежності струму якоря і швидкості від часу замкненої за швидкістю та струмом системи:

1. Пуск: а) при і :

б) при і :

2. Скид завдання при і :

3. Скид моменту при і :

7. Розробка і опис електричної принципової схеми системи електропривода

Відповідно до вимог до електроприводу рудникового підйому система його управління повинна забезпечувати реверсування, безперервність керування впродовж будь-якого циклу руху, необхідну якість регулювання таких основних параметрів як швидкість , струм якоря , струм збудження .

На деяких підйомах застосовується електропривод з реверсом при роздільному керуванні і з імпульсом на реверсування по або по розузгодженню між заданою () і встановленою () швидкостями з додатковим контролем по . У такому електроприводі на час реверсу ТП закривається, внаслідок чого електропривод виявляється некерованим і працює в режимі вільного вибігу. Виникаюче при цьому відхилення від може бути значним і неприпустимим за технологією підйому. Більш якісне виконання вимог забезпечують системи підлеглого керування (розробка та дослідження будуть проведені в КП з курсу СУЕП), розроблені для електроприводів рудникового підйому, металургійних прокатних станів, електроприводів загальнопромислового призначення, які схожі за основними функціональними елементами. Такі системи підлеглого керування з основною структурою регулювання координат містять додатковий контур регулювання струму збудження і блок статичних характеристик (БСХ), що дозволяє одночасно і погоджено керувати струмом якоря і струмом збудження. БСХ включає БВМ (блок виділення модуля) і РО (регулятор обмеження). Основними є ПІ-регулятори швидкості (РШ), струму якоря (РС) і струму збудження (РСЗ). Регулятор РО забезпечує обмеження . У схемі одночасне узгоджене управління , здійснюється залежно від , а реверсування , – по зміні знаку . При цьому оптимально узгоджене керування і , оскільки досягається безперервність зміни величини і знаку . Цей спосіб отримує розвиток при здійсненні обов’язкового для підйому програмування у циклі.

Узгоджене керування , і безперервне керування може бути здійснено по даній схемі. Тоді контуру підпорядкований контур , а йому – контур . Підсилювач РО, що обмежує величиною , включений після РСЗ. При и забезпечується насичення РО і .

У всіх САК електроприводів ТП-Д з реверсом рудникового підйому використовується зворотний зв’язок за швидкістю за допомогою тахогенератора, завдяки чому досягається достатньо висока точність при визначенні і, як наслідок, необхідного знаку і , тобто необхідного режиму роботи електропривода. Недоцільно застосовувати схеми реверсування , що базуються на непрямих методах визначення із-за значної неточності визначення при навантаженні в динамічних режимах.

Рисунок 7.1 – Схема системи керування параметрами електроприводу ТП-Д з реверсом , по структурі одночасного узгодженого управління и

Процес зміни , особливо в електродвигунах з масивною станиною, відрізняється від процесу зміни , тому при використанні САК з регулюванням при реверсуванні вноситься помилка. Для її зменшення система може бути побудована з підлеглим контуром керування шляхом введення в ланцюг зворотного зв’язку по функціонального перетворювача, що моделює характеристику намагнічування електродвигуна. Проте для рудникового підйому достатня точність забезпечується при регулюванні по .

Електроприводи ТП-Д з реверсом на промислових підйомах зазвичай виконуються по функціональній схемі (рис.7.1). Програма руху задається командоапаратом ручного керування КАР і задатчиком інтенсивності ЗІ. Зовнішній контур регулювання – контур швидкості з РШ, на один вхід якого подається сигнал заданої швидкості від КАР-ЗІ, а на інший вхід – сигнал зворотного зв’язку по дійсній швидкості , що знімається з тахогенератора ТГ через датчик швидкості ДШ.

Внутрішні контури – контур регулювання струму якоря і контур регулювання струму збудження з регуляторами РС і РСЗ. У схемі відбувається узгоджене керування і , контур і контур підключаються на вихід РШ і є підпорядкованими контуру і одночасно керованими залежно від знаку і величини .

Керування здійснюється замкнутим контуром регулювання з регулятором РСЗ, на один вхід якого подається сигнал , задаючий значення струму збудження , на інший вхід – сигнал зворотного зв’язку по дійсному , що знімається з шунта ланцюга збудження – датчика струму збудження ДСЗ. Сигнал, що задає значення якірного струму , подається на один вхід РТ, на інший вхід – сигнал зворотного зв’язку по , що знімається з шунта головного ланцюга електроприводу – датчика струму якоря ДС.

Сигнал, пропорційний заданому значенню , при зміні напряму обертання двигуна змінює полярність. Дійсний струм полярності не змінює. При цьому якірний ланцюг двигуна повинен керуватися однополярним сигналом, оскільки в приводі ТП-Д з реверсом використовується нереверсивний силовий ТП. При однонаправленому знак сигналу завдання на вході РС не повинен змінюватися як у разі здійснення гальмування, так і зміни напряму руху. Цим визначається особливість приводу ТП-Д з реверсом , що полягає не тільки в забезпеченні одночасного керування і , але і в наявності додаткового пристрою виділення модуля , що забезпечує незмінний знак сигналу керування , як у випрямному, так і в інверторном режимах. У даній схемі функції цього пристрою виконує блок статичних характеристик (БСХ) у функції , у загальному випадку реалізуючої завдання .

У блок статичних характеристик входять пристрої: виділення модуля і завдання номінального струму збудження . Схема пристрою виділення модуля складається з двох паралельних ланцюгів. По одній з них () через діод подається без зміни полярності на вхід РС для керування у рушійному режимі. По іншому ланцюгу () через , підсилювач РП1 зі зміненим знаком на виході для збереження незмінним також поступає на вхід РС для керування у інверторному режимі. Пристрій забезпечує також деяке випередження робочої точки на характеристиці керування при зростанні або для збільшення или .

У блок статичних характеристик входить також регулятор-обмежувач (РО), у зворотний зв’язок якого включені стабілітрони , . РО призначений для одночасного керування електроприводом ТП-Д по каналах і , контур керується .