8. Технические средства замкнутых схем управления электропривода

Силовая часть замкнутых схем ЭП строится, как правило, на основе системы «преобразователь – двигатель», в которой основным управляющим воздействием на двигатель является напряжение для ДПТ . и частота и напряжение для АД и СД. В предыдущих главах были рассмотрены основные виды силовых преобразователей – управляемые выпрямители и импульсные регуляторы напряжения для ЭП с ДПТ, инверторы, преобразователи частоты и регуляторы напряжения для ЭП с двигателями переменного тока. Наибольшее распространение в ЭП получили полупроводниковые (тиристорные) преобразователи, отличающиеся целым рядом достоинств.

Еще одним характерным признаком замкнутых ЭП является использование в них главным образом бесконтактных элементов и устройств, в первую очередь полупроводниковых. Релейно-контакторная аппаратура применяется в них для целей коммутации питающего напряжения, защит, блокировок и сигнализации.

Для выработки законов управления двигателем, который реализуется силовым преобразователем, замкнутые схемы •'ЭП содержат определенный набор управляющих элементов. В их состав входят: задающие (программные) устройства,' определяющие уровень и характер изменения. регулируемой координаты; датчики регулируемых координат и технологических параметров, дающие информацию о ходе технологического процесса и работе самого ЭП; регуляторы и функциональные преобразователи, вырабатывающие управляющее воздействие 'на основании сигналов задающих устройств и датчиков координат и параметров; согласующие элементы, позволяющие соединить в единую схему все указанные элементы за счет согласования их входных и выходных сигналов по роду тока, уровням и виду сигналов и т. д.

Техническая реализация управляющих устройств современного ЭП весьма разнообразна. Они различаются по своей элементной базе, роду тока, мощности, конструктивному исполнению и многим другим признакам. Одним из основных признаков подразделения устройств управления является характер преобразования сигналов, по которому они делятся на аналоговые и дискретные.

Для аналоговых устройств характерна функциональная (линейная и нелинейная) зависимость между входным и выходным сигналами, при этом выходной сигнал может принимать любые значения. Примерами силовых аналоговых устройств могут служить управляемые выпрямители и преобразователи частоты, у которых напряжение и частота па выходе могут регулироваться в широких пределах в зависимости от уровня входного сигнала управления.

Дискретный элемент может иметь только два уровня выходного сигнала – нулевой и максимальный, который появляется или исчезает при достижении входным сигналом определенного значения. Примерами дискретных элементов могут служить реле и бесконтактные логические элементы. На основе дискретных элементов создаются цифровые схемы. управления ЭП.

Каждый из названных видов силовых и управляющих устройств находит свою область применения в автоматизированном ЭП. Во многих случаях большой технический- и экономический эффект получается при применении в одном ЭП тех и других элементов, что позволяет в наилучшей степени использовать -их достоинства.

До относительно недавнего времени задающие, регулирующие, согласующие и функциональные устройства, а также датчики координат ЭП выпускались отдельными сериями, «россыпью», что затрудняло проектирование схем управления, их наладку и эксплуатацию. Прогрессивным явлением в создании технических средств управления стала разработка унифицированной блочной системы регулирования (УБСР). Использование этой системы обеспечивает широкую унификацию производства комплектных средств управления, упрощает проектирование, наладку и эксплуатацию ЭП, улучшает технико-экономические показатели их работы.

Система УБСР имеет несколько ветвей – аналоговую, выполняемую на обычных элементах электроники (УБСР-А) и на интегральных микросхемах (УБСР-АИ), и дискретную (цифровую) на обычных элементах (УБСР-Д) и микросхемах (УБСР-ДИ).