
- •Суэп. Лекции. Содержание
- •Вводная часть
- •Общие понятия, структурная схема аэп
- •Историческая справка
- •Задачи, решаемые аэп
- •Функции, выполняемые аэп
- •Электрические схемы
- •Функциональная схема (рисунок 1.3)
- •Принципиальная
- •Монтажная
- •Принципы автоматического управления процессами пуска, торможения, реверса
- •Управление в функции времени
- •Типовой узел для дт дпт нв
- •Управление в функции скорости
- •Типовой узел для торможения противовключением ад с кз
- •Управление в функции тока
- •Управление в функции пути
- •Типовые схемы автоматического управления сд
- •Электрические защиты в релейно-контакторных системах аэп до 1000 в
- •Максимально-токовая защита
- •Защита ад с кзр (Iп)
- •Защита ад с фр и дпт (i1 2,5 Iн)
- •Минимально-токовая защита
- •Нулевая защита (защита от самозапуска)
- •Защита от затянувшегося, либо несостоявшегося пуска сд
- •Защита от выпадания из синхронизма
- •Защита от перенапряжений
- •Технологические блокировки
- •Станции управления
- •Реверсивный магнитный пускатель
- •Станция управления пу13-21
- •Станция управления пу65-20
- •Элементы замкнутых систем аэп постоянного тока
- •Дпт как элемент замкнутой сар
- •Передаточная функция при однозонном регулировании скорости
- •Развернутая структурная схема для однозонного аэп
- •Развернутая структурная схема для двухзонного аэп
- •Силовые преобразователи, как элемент сар
- •Регулировочные характеристики вентильных преобразователей при различных опорных напряжениях сифу
- •Передаточная функция
- •Реверсивный вентильный преобразователь с раздельным управлением
- •Реверсивные тиристорные преобразователи с совместным управлением
- •Регуляторы
- •Основные схемы включения оу
- •Схемы включения оу с ограничением входного сигнала
- •Схемы включения оу с частотно-зависимым преобразованием сигнала
- •Датчики
- •Датчики постоянного тока
- •Датчик тока на базе шунта с усилителями постоянного тока
- •Датчик, построенные на базе трансформатора переменного тока
- •Датчик постоянного тока на базе магнитодиодов
- •Датчик постоянного тока на основе элементов Холла
- •Датчик скорости на базе тахогенератора переменного тока
- •Импульсный датчик скорости (рисунок 3.74)
- •Датчики эдс
- •Датчик эдс на базе тахометрического моста
- •Датчик эдс с применением дн и дт
- •Сельсинный задатчик
- •Замкнутые одноконтурные системы аэп постоянного тока
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по напряжению
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с обратной связью по току
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости
- •Статические характеристики двухконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости и упреждающим токовым ограничением
- •Замкнутые системы аэп стабилизации скорости
- •Оптимизация контуров регулирования
- •Оптимизация контура регулирования на модульный оптимум, объект которого содержит большую и малую инерционности
- •Применение п-регулятора для контура, объект которого содержит большую и малую инерционности
- •Оптимизация контура на мо контура, объект которого имеет интегрирующее звено и звено с малой постоянной времени.
- •Оптимизация контура на со, объект которого содержит интегрирующее звено и звено с малой постоянной времени
- •Принципы построения многоконтурных аэп
- •Однозонный эп с подчиненным регулированием параметров с обратной связью по скорости
- •Оптимизация контура тока
- •Оптимизация контура тока с заторможенным электродвигателем
- •О запасе тиристорного преобразователя по напряжению
- •Оценка влияния внутренней обратной связи по эдс на процессы в контуре тока
- •Оптимизация контура скорости
- •Однократноинтегрирующая система аэп
- •Двукратноинтегрирующая система аэп
- •Реализация систем с подчиненным регулированием параметров
- •Принципиальная (блочная) схема двухконтурной аэп с подчиненным регулированием параметров
- •Расчет параметров и решающей цепи контура тока
- •Расчет параметров и решающей цепи контура скорости
- •Построение скоростных характеристик
- •Построение систем аэп с заданным статизмом
- •Применение задатчика интенсивности на входе контура скорости
- •Осциллограммы сигналов при пуске, торможении, реверсе с задатчиком интенсивности на входе регулятора скорости
- •Особенность работы привода с п- и пи-регуляторами скорости при наличии задатчика интенсивности на входе
- •Однозонный эп с обратной связью по эдс
- •Оптимизация контура эдс
- •Принципиальная (блочная) схема с обратной связью по эдс и датчиком напряжения
- •Стабилизация тока возбуждения в однозонных системах аэп
- •Двухзонный аэп с подчиненным регулированием параметров
- •Функциональная схема двухзонного аэп
- •Диаграмма пуска эд с выходом во вторую зону
- •Полная структурная схема двухзонного аэп с подчиненным регулированием параметров
- •Оптимизация контура потока
- •Оптимизация контура потока с датчиком тока возбуждения
- •Оптимизация контура эдс и его линеаризация
- •Принципиальная (блочная) схема управления возбуждением электродвигателя в двухзонном реверсивном по якорю аэп
- •Линеаризация контура скорости в двухзонном аэп
- •Следящие системы аэп
- •Структурная схема и режимы работы позиционной системы аэп
- •Оптимизация контура положения для режима малых перемещений
- •Аналоговая позиционная система аэп
- •Оптимизация контура положения при расчете системы в относительных единицах для режима малых перемещений
- •Оптимизация контура положения для режима средних перемещений
- •Сравнительная оценка коэффициентов регулятора положения для малого и средних перемещений
- •Режим больших перемещений
- •Применение параболического регулятора положения
- •Адаптивные системы аэп
- •Беспоисковые адаптивные аэп
- •Системы с внутренними обратными связями
- •Системы с эталонными моделями
- •Системы с самонастройкой
- •Системы с переключающейся структурой регуляторов
- •Оптимизация контура тока в режиме прерывистого тока
- •Техническая реализация адаптивного регулятора тока
- •Особенности поисковых адаптивных аэп
- •Комплектный тиристорный электропривод на базе бту 3601
- •Общие сведения о системе
- •Тиристорный преобразователь
- •Силовая часть
- •Система регулирования
- •Адаптивный регулятор тока
- •Регулятор скорости
- •Электроприводы переменного тока
- •Краткий обзор систем аэп переменного тока
- •Аэп переменного тока на базе вентильного двигателя
- •Общие сведения о работе вентильного двигателя
- •Комплектный эп переменного тока с вентильным двигателем эпб-1
-
Датчик эдс на базе тахометрического моста
Датчик ЭДС на базе тахометрического моста представлен на рисунке 3.76а, где приняты обозначения: КО – компенсационная обмотка; ДП – дополнительные полюса.
Если
,
то Uдэ
е (см. рисунок 3.76б).
а)
б) Рисунок
3.76
Достоинство: простота схемы.
Недостатки:
- температурная нестабильность датчика, вызванная разной величиной тока, протекающего по силовой схеме и схеме делителя и разными условиями охлаждения (погрешность 710%);
- плохая точность датчика в переходных режимах, где проявляется влияние индуктивности силовой цепи двигателя.
Схема с учетом индуктивности представлена на рисунке 3.77.
Рисунок
3.77
Чтобы
Uдэ
е, надо
.
Таким
образом, требуется чтобы
.
Такое соотношение не всегда выполняется, поэтому включают дополнительные индуктивности L1 и L2, тогда имеем баланс по активному и индуктивному сопротивлению.
.
Но это усложняет схему, поэтому выбирают простоту (т.е. без L1 и L2).
Передаточная функция датчика эдс
Wдэ(р) = Кдэ.
Датчики этого типа применяют в роботах и манипуляторах.
-
Датчик эдс с применением дн и дт
Датчик ЭДС с применением ДН и ДТ представлен на рисунке 3.78, где приняты обозначения: Ф – фильтр; Uтк – сигнал токовой компенсации.
Рисунок
3.78
.
В соответствии со схемой замещения цепи, представленной на рисунке 3.79, можно записать уравнения
;
Рисунок
3.79
Необходимость
включения фильтра на выходе ДН вызвана
тем, чтобы исключить из выходного сигнала
датчика составляющую пропорциональную
падению напряжения на индуктивности
Lя, в
независимости от источника. В этом
случае для получения на выходе усилителя
сигнала датчика ЭДС необходимо из
сигнала на выходе фильтра вычесть сигнал
токовой компенсации Uтк
iRя.
;
,
где Тф = Тяц = Lяц / Rяц – постоянная времени того участка цепи, к которому подключен ДН.
-
Датчики положения
а) аналоговые ДП
1) потенциометрические;
2) сельсинные (n-отсчетные).
Wдп = Кдп.
б) импульсные, использующие перфорированный диск (применяются в цифровых АЭП, микропроцессорных системах).
-
Датчики потока
Применяются в двухзонных ЭП.
-
Датчик потока на базе элемента Холла
Обеспечивает прямое (непосредственное) изменение потока и устанавливается прямо в конструкции электрической машины.
Передаточная функция датчика потока
Wдп(р) = Кдп.
-
Датчик потока с применением датчика тока возбуждения
-
Задатчики регулируемых величин
Задатчики регулируемых величин предназначены для ввода задающих сигналов.
При ручном вводе задания используются:
а) потенциометрические задатчики;
б) сельсинные задатчики.
-
Потенциометрический задатчик с плавным изменением задающего сигнала
Потенциометрический задатчик с плавным изменением задающего сигнала в реверсивном и нереверсивном электроприводах представлен на рисунке 3.80.
Рисунок
3.80
-
Потенциометрический задатчик с дискретным изменением задающего сигнала
Потенциометрический задатчик с дискретным изменением задающего сигнала представлен на рисунке 3.81, где приняты обозначения: S – галетный переключатель; R1Rn – запаянные сопротивления.
Источники питания задающих устройств должны иметь хорошую стабилизацию.
Рисунок
3.81
В случае линейной шкалы все сопротивления одинаковы, для нелинейной шкалы справедливо соотношение:
=
1,11,3.
Достоинство нелинейной шкалы – изменение регулируемой величины на каждой ступени будет отличаться в одно и тоже значение.
Таблица 3.1 Ступени нелинейной шкалы при диапазоне Д 11000
-
q
1.1
1.3
1.5
-
N
74
28
18
-
Примечание – N – количество положений.