49.Вентельные дв. Предстовляет собой с.дв регулируемый путём изменения частоты с самосинхронизацией. Частотное регулирование с самосинхронизацией заключается в том, что управление преобразователем частоты осущ в ф-ции положения дв ротора, для чего в нём расположена с-ма датчиков; при этом U подаётся на каждую фазу дв пи углах нагрузки 0<90. ВД состоит из 3х основных элементов: датчика положения ротора, выполненного в одном корпусе с дв и вырабатывающего сигнала упр и безоткатного коммутатора, который по сигналам датчика осущ подкл. Имеет обращённую конструкцию по отношению к обычным ДТП т.е обмотка якоря находится в позах ротора а на роторе располгается индуктор, но чаще всего особенно в дв малой мощности на роторе распологается постоянный магнит с одной или более парами полюсов.

Упр ф-ции тока: осущ с помощью реле тока которые срабатывают при пусковом токе I1 и отпадают при номинальном токе I2 собственное время срабатывания токовых реле должно быть меньше собственного времени срабатывания контактора.

Упр возбуждением эл дв постоянного тока. ОВ дв обладает значительной индуктивностью и при быстром откл дв на ней может возникнуть большое напряжение, что приводит к пробою изоляции обмотки. Для этого нужно исп узлы схем сопротивления гашения. Защита от обрыва цепи возбуждения осущ с помощью реле мин тока по узлам схемы.

9 -8Синтез с-м авто упр на контактных и безконтактных элементах. Он состоит в построении на основе принятой элементной базы структурных схем реализующих заданный алгоритм функционирования. Порядок синтеза: кодирование входных и выходных сигналов, переход от словесного задания алгоритма функционирования к формальному в виде систем булевых ф-ций, минимизация полученых ф-ций, преобразование полученых минимальных выражений в базис орп принятой элементной базой, составление структурной схемы. В дальнейшем синтезируемую САУ будем называть логическим у-вом. Оно имеет n входов и n выходов. Входные сигналы обозначаются Х, выходные У.

Типовые узлы и схемы упр эл приводами с с.дв. С.дв получили широкое распространение в промышленности для эл приводов, работающих с постоянной скоростью. В следствии преобр полупроводниковой техники разрабатываются регулируемые синхронные эл приводы. С.дв несколько сложнее чем а.дв, но обладают рядом приемуществ: возможность работы дв с опережающим косинусов фи, благодаря чему повышается кос фи всего предприятия и уменьшается мощность компенсирующих устройств, меньшая чувствительность к колебаниям напруги в сети, высокая перегрузочная способность. Возможны след способы пуска с.дв: пуск на полной напруги сети, пуск на пониженное напряжение через реактор или тр. Схема возбуждения с.дв с глухоподкл возбудителем довольно проста и может применятся в том случае, если пусковые токи не вызывают падения напруги в сети больше допустимого и статичексский момент нагрузки Мс меньше или равен 0.4 Мном, а пуск с.дв производиться присоелинением статора к сети. Дв разгоняется как асинхронный и до скорости вращения близкой к синхронной. В процессе а.пуска ОВ замыкается на разрядное R чтобы избежать пробоя ОВ при пуске, т.к при малой скорости ротора в ней могут возникнуть значительные перенапруги. При скорости вращения близкой к синхронной срабатывает контактор КМ, ОВ откл от разрядного R и подкл к якорю воздбудителя. Пуск заканчивается.

9Синтез с-м проектирования безконтактных с-м упр на основе РКС. Замена релейно контактных схем на безконтактные даёт возможность исп достоинство безконтактных элементов в сравнении с линейно контакторными: выше быстродействие и надёжность, больше срок службы, меньше гобориты и потребление эн. Недостаток: явл не возможность обеспечения полной гальванической развязки коммутирующих цепей в откл состоянии.

11.Классификация элементов АЭП. АЭП – входящее в него ус-ва выполняющее опр ф-цию упр в соответствии с которой входное воздействие элемента преобразуется в выходное. АЭП можно представить в виде совокупности силовых и управляющих элементов. Силовые элементы преобразуют регулируют и подводят к РО механизма основной поток эн. Управляющие элементы формируют преобразуют и подводят сигналы управления к силовым элементам. К силовым элементам отосятся управляемые преобразователи эн эл дв, передаточные мех, рабочие органы машин и мех. Управляющие элементы можно разделить на 2 гр: 1)Элементы с-м упр вентиляции которые преобразуюь сигнал управления с выхода с-мы авто упр в открывающие импульсы. 2)Элементы САУ формирующие задающие и управляющие воздействия и опр статические и динамические св-ва АЭП. По функциональному признаку элементы 2ой гр делятся на: а)регуляторы которые вычисляют разность сигналов задания и обратной свзяи и на её основе формирует управляющее воздействие приводящее регулируемую координату к заданному значению. Б)Датчики преобразующие упр координату в эл сигнал. Исп как сигнал обратной связи. В)Задающие элементы. Они формируют задающее воздействие опр технологическую прогу работы АЭП. Г) согласующие элементы. Они согласуют входные и выходные координаты соединяемых элементов по роду тока, виду и уровню сигналов.

12.Регуляторы. Выполняет вычисление рассоглосования и его преобразование в упр воздействие в соответствии с опр математической операцией . В САУ исп в основном след типы регуляторов: пропорциональный, интегральный, пропорционально-интегральный, пропорционально-интегрально-диференциальный. В зависимости от вида преобразуемых сигналов различают аналоговые и цифровые регуляторы. Аналоговые реализуются на основе операционных усилителей. Цифровые – на основе спец вычислительных ус-ств или микропроцессоров. Аналоговые преобразуют только аналоговые сигналы явл неприрывными функциями времени. При прохждении через АР преобразуется каждая мнгновенная значения неприрывного сигнала. Для реализации АР операционный усилитель вкл по схеме суммирующего усилителя с отрицательной обратной связью. Тип регулятора и его передаточная ф-я опр схемой вкл резистора и конценсатора в цепях на входе и в обратной связи.

13.Датчики координат АЭП. Структурная схема датчиков в АЭП для получения сигналов обратнойсвязи по управляемым координатам исп датчики. Датчик представляет собой ус-ва информирующие о состоянии управляемой координатой АЭП путём взаимодействия с ней и преобразования рекцией на это взаимодействие эл сигнал. Управляемыми в АЭП явл эл и мех координаты, ток, напруга, эдс и др. Для их измерения исп соответствующие датчики. Датчик координат АЭП в структурном может быть представлены в виде последовательного соединения измер приобразователя ИП и согласубщего у-ва СУ. ИП преобразует эл координаты Х в эл сигнал напруги или тока пропорциональный Х. СУ осущ преобразование выходного сигнала У ИП в сигнал обратной связи Уос по величине и форме удовлетворяет САУ

18.Задающие элементы. К ним относятся у-ва ввода задания и задатчики интенсивности. По виду сигналов ЗЭ делятся на аналоговые и цифровые. Простейшими ЗЭ явл потенциометрические. Для эл привода с малым диапазоном скорости исп 1 потенциометр. Вместо потецниометра со скользящим контактом в эл приводе большой мощности исп безконтактные задатчики скорости. Основой их явл безконтактные сельсины и вращающиеся тр-ры. Uвых пропорционально углу поворота вала на требуемый угол. В качестве цифровых задатчиков исп много позиционные переключатели. Она представляют собой десяти позиционные перекл сегментного типа с барабанным толкателем.

19.Принцип управления тиристорами. В выпрямителях в качестве упр ключей явл тиристоры. Для открывания тиристора необходимо выполнение 2х условий: 1-потенциал анода должен превышать потенциал катода, 2-На управляющий жлектрод необходимо подать открывающий импульс. В момент появления положительного напряжения между онодом и катодом тиристора – момент естественного открывания. Подача открывающего импульса может быть задержана относительно момента естественного открывания на угол открывания. В следствии этого задерживается начало прохождения тока через вступающий в работу тиристор и регулируется напруга выпрямителя . для упр тиристорами выпрямителя исп с-ма импульсно-фазового управления СИФУ, она выполняет след функции: 1)Опр моментов времени в которые должны открываться те или иные конкретные тиристоры. Эти моменты времени задаются в сигнал упр в который поступает с вых САУ на вход СИФУ. 2)Формирование открывающих импульсов предоваемых в нужные моменты времени на упр электроды тиристоров и имеющих требуемую амплитуду мощности и длительности.

38Преобразователи частот для частотного эл привода. Преобразование частот возможно по схеме эл машинного преобразователя: приводной дв с регулируемой частотой вращения – синхронный генератор. Однако такая схема в промышленности не применяется из-за грамосткости и низких энергетических показателей. Практически все ПЧ строятся на основе ПП элементов – тиристоров, транзисторов и т.д которые получили название статических преобразователей частот СПЧ. Широкое распространение СПЧ обьясняется их высокими техноэкономич показателями. Помимо регулируемого эл привода СПЧ применяют в источниках безперебойного нагрева металла. Все СПЧ делятся на 2 группы: СПЧ с непосредственной связью питающей сети и нагрузки – непосредственные ПЧ НПЧ, по др - циклоконверторы; СПЧ с промежточным звеном постоянного тока. Принципиальные схемы у каждого опр по свойму.

Дискретные эл приводы с ШД. По принципу работы Шд явл синхронными дв. Отличие заключается в том, что маг поле ШД перемещается в воздушном зазоре дискретно, в следствии этого движение ротора стостоит из послдедовательных элементарных шагов для получения такого движения, обмотки шд подкл в определённом порядке к источнику питания. По принципу действия шд делятся на: дв с ротором представлябщий собой постоянный магнит; синхронные реактивные дв с переменным маг сопротивлением; гибридные – обладают с-мами 2х первых групп. По числу фаз – одновызные, 2х, многофазные. По числу пакетов стали магнитопровода – однопакетные, 2х, многопакетные. По способу фиксации ротора при обесточенных обмотках – на дв внетренней и внешней фиксацией.

43.Линейные ШД. ШД рассмотренные выше явл вращающимися машинами с обеспечением вращения как по ходу так и против хода часовой стрелки. Многие механизмы требуют линейного перемещения рабочих органов. В этих случаях преобразование вращательного движения в поступательное осущ с помощью различных кинематических мех. Но это явл источником потерь мощности. Они вносят погрешности при отработке координатных перемещений. Перемещение ЛШД позволяет упростить кинематическую схему: устранить элементы преобразующие вращательное движение в поступательное. ЛШД обеспечивает линейное перемещение РО. Линейных дв также много как и вращающихся: ЛД тока, а.с. и инверторные ЛШД обладают многими приемуществвами перед вращающимися ШД. Они могут быть также реактивными, индукторынми и гибридными

45.У-во и принцип действия вентельных двигателей. ДПТ в том числе с постоянными магнитами позволяют создать высокоэффективные эл приводы. Однако они имеют весьма существенный недостаток – наличие щёточноколлекторного узла. Между тем сфера применения этих дв расширяется. В этих условиях эксплуатация мех коммутаторов ДПТ явл серьёзным недостатком и не обеспечивают надёжного уровня и мех коммутатор заменён электронным. ВД представляет собой с.дв регулируемый путём изменения частоты с самосинхронизацией. Частотное регулирование с самосинхронизацией закл в том, что упр преобразователем частоты осущ в функции положения дв ротора, для чего в нём расположена с-ма датчиков; при этом напруга подаётся на каждую фазу дв при углах нагрузки 0<90. Работа ВД основана на коммутаторе, дв, с-ма датчиков. Как правило ВД имеет обращённую конструкцию по отношения к обычным ДПТ, т.е обмотка якоря находится в пазах статора а на роторе распологается индуктор, но чаще всего в дв малой мощности на роторе распологается постоянный магнит с одной или более парами полюсов.

47.Датчики положения ротора. ДПР – неотьемленный элемент эл привода с ВД определение относительного положения маг оси ротора. 4 разновидности ДПР: индуктивные(дроссели или тр-ры насыщения выполненные на малогоборитных фееритовых сердечниках), ФОтоэл, гальванометрические датчики Хола, датчики синусоидальных напруг. В зависимости от хар выходного сигнала ДПР делятся на 2 группы: дискретные и аналоговые. Информационными признаками сигналов ДПР явл амплитуда напруги или тока, полярность или относительная длительность амплитуды. При разработке дискретных ДПР стремится получить на выходе сигнал максимально приближающийся к прямоугольному, что идеально соотвтествует ключевому режиму работы силовых элементов. Для изменения индуктивности обмоток дросселя насыщения и тр таких датчиков принимаетя подсчитывающие их магнитопровод маг полем постоянного маг сигнального элемента (СЭ). Под действием СЭ маг проницаемость магнитопровода изм периодически с частотой ротора ВТ с которым связан СЭ.

Эл привода с ВД и терристорным коммутатором. Преобразование постоянного тока источника в переменный в фазах ВД осущ с помощью инвенторов(преобразователя мощности), особенность которых опр типом применяемых П.П элементов. Для ЭПВД большой мощности в качестве ключевых элементов применяются тиристоры, для окл которых исп схемы с исскуственной или естественной коммутацией. Суть естественной коммутации закл в исп ЭДС вращения наводимой в обмотках статора для создания паузы прохождения тока, в течении которой тиристор запирается. Эл маг процессы в ВД носят циклический характер, период каждого цикла опр угловым расстоянием между 2мя соседними чувствительными элементами или промежутком времени между 2мя следующими др за другом коммутациями фаз. При числе фаз равном трём, этот угловой период равен пи делить на три, при этом можно выделить 2 участка: коммутационный и внекомутационный. На коммутационном участке фаза А выходит из работы, для чего тиристор VS1 должен вкл. Фаза В вкл в работу за счёт отпирания тиристора VS3.

50.Эл привода с ВД и транзисторным коммутатором. Коммутатор для ЭПВД в диапазоне малых и средних мощностей выполняются на основе транзисторов. Широкое применение в таких схемах находят полевые транзисторы и и транзисторы с изол затвором. Схемы коммутаторов могут быть выполнены также на униполярных силовых транзисторах и модулях.

42.Шаговые дв

По принципу работы ШД являются син дв. Магнитное поле ШД перемещается в воздушном зазоре пошагово. В следствии этого движение ротора состоит из последовательных элементарных шагов. Для получения такого движения обмотки ШД подключаются в определенном порядке к источнику питания. От син дв ШД отличается способом управления. Они широко применяются качестве исполнительных элементов которые должны совершать строго дозированные перемещения. Наибольшее применение в оборудовании с числовым программным обеспечением.

По принципу действия делятся:

-дв с ротором представляющим собой постоянный магнит

-синх реактивные дв с переменным магнитным сопротивлением

-гибридные

По числу фаз:1,однофазные 2,двухфазные 3,многофазные

По числу пакетов стале-магнитопроводов:

-одно пакетные –двух пакетные - много пакетные

По способу фиксации ротора при обесточенных обмотках управления:

*внутренней фиксации

*наружной фиксации

53.У-во ЭВМ для упр эл приводами. С-мы упр выполняют на основе цифровых устройств – ЭВМ. Укрупнённые структуры ЭВМ и микро ЭВМ совподают. ЭВМ функционируют как с-мы с обратной связью получая в опр такты времени инфу от датчиков обьекта упр. Производя необходимые вычисления в соответствии с заранее записанной прогой и формул результаты обработки для направления их в исполнительные у-ва. Проектируя микропроц с-му упр для кокого-либо у-ва специалист сталкивается прежде всего с необходимостью выбора микроЭВМ. В основе выбора лежит анализ основных характеристик и архитектуры микроЭВМ. Архитектура микроЭВМ – это совокупность аппаратных микропрограммных и программных средств, создающих организованную вычислительную среду, необходимую для обработки данных в соответствии с назначением микроЭВМ. Вычисления задаваемые прогой осущ центральным процом. Его ф-я закл в выборке команд из памяти и выполнении заданных ими операциями. ЦП осущ упр всеми процессами преобразования и передачи инфы как внутри так и во всей вычислительной с-ме. Оснавная память служит для хранения команд проги в соответствии с которой обрабатывается инфа, а также числовых констант промежуточных данных и результатов вычисления.

54.Понятие об программном управлении. Упр перемещением РО технологич комплекса по заранее заданной проге. Оно широко исп во многих технологич корпусах различного назначения, но наибольшее распространение получило в металлорежущих станках, пром работах и гибких производственных модулях и с-мах. В настоящее время программное упр на все виды металлорежущих станков и многие другие пром установки. У-во ЧПУ для каждого из видов упр имеют свои особенности, опр конструкцией, видом технологич процесса и возможностью связи с с-мой верхнего уровня. Под с-мой ЧПУ понимается совокупность специализированных у-ств методов и средств, необходимых для осущ управления оборудованием. ЧПУ – состовная часть этой с-мы и конструктивно выполняется в виде отдельного шкафа. В последнее время ЧПУ встраиваются в станки. На ранних этапах развития ЧПУ для каждого конкретного лсучая применения. С-мы ЧПУ обеспечивающие упр широким классом машин – многоцелевые. Это основано на применении ЭВМ и с-м класса CNC. С-мы TNC имеют ряд разновидностей различающихся способами хранения и обработки управляющей инфой. Приемущества этих с-мы закл в организации ввода упр инфы. В обычных с-мах прога первоначально состовляется в кодлированном виде оператором и записывается на перфоленте. Затем с помощью интерполятора прога декодируется и записывается на маг ленту или исп для упр РО станка.

49.В состав ЭП-ВД входят функциональный преобразователь содержащий нформационно логическую часть-дешифратор, который сигналам ДПР и цепей управления выробатывает сигналы на соответствующие силовые транзисторы и входные ус-ва. Для управления конструкцией двиг. особенно при малых диаметрах ротора стремятся уменьшить число чуствительных элементов ДПР. Схема дешифратора наиболее просто реализуется с помощью элементов ИЛИ, НЕ. Дешифратор должен обеспечить динамическое торможение .

52. Задачами управления электроприводами являются: осуществление пуска, регулирование скорости, торможение, реверсирование рабочей машины, поддержание ее режима работы в соответствии с требованиями технологического процесса, управление положением рабочего органа машины. При этом должны быть обеспечены наибольшая производительность машины или механизма, наименьшие капитальные затраты и расход электроэнергии. Кроме основных функций системы управления электроприводами могут выполнять некоторые дополнительные функции, к которым относятся сигнализация, защита, блокировки и пр. Обычно системы управления одновременно выполняют несколько функций. Системы управления электроприводами делят на различные группы в зависимости от главного признака, положенного в основу классификации. По способу управления различают системы ручного, полуавтоматического (автоматизированного) и автоматического управления.