-
Регулирование скорости
Первый способ связан с изменением передаточного числа i или радиуса приведения р механической передачи при постоянной скорости двигателя и поэтому получил название механического способа регулирования.
Второй способ, получивший название электрического, предусматривает воздействие на двигатель при неизменных параметрах механической передачи.
Третий способ – комбинированный – находит ограниченное применение в основном в ЭП металлообрабатывающих станков.
Регулирование скорости оценивается шестью основными показателями.
Диапазон регулирования. Этот показатель определяется отношением максимальной скорости ®„„ к минимальной со„,„
Стабильность скорости. Характеризует изменение скорости при возможных колебаниях момента нагрузки на валу двигателя. Этот показатель определяется жесткостью механических характеристик двигателя. Чем она больше, тем стабильнее скорость при изменениях момента нагрузки и наоборот. ;' В рассматриваемом примере большую стабильность ; обеспечивает искусственная характеристика 3.
Плавность регулирования скорости. Этот показатель определяется изменением скорости при переходе с одной искусственной характеристики на другую.
Направление регулирования скорости.
Допустимая нагрузка двигателя.
Экономичность регулирования скорости.
-
Регулирование момента
При формировании заданного графика движения исполнительных органов часто бывает необходимо обеспечивать требуемое его ускорение или замедление. В соответствии с выражениями (2.3) и (2.4) это реализуется за счет регулирования прикладываемого к исполнительным органам со стороны ЭП момента или усилия.
-
Регулирование положения
Обеспечение технологических процессов ряда рабочих машин и механизмов требует перемещения их исполнительных органов в заданную точку пространства или плоскости и их установку там (фиксирование) с заданной точностью.
-
Структур!.! :)ле1г'гр0!1ривола при регулировании координат
В зависимости от выполняемых функций, вида и количества регулируемых координат и степени автоматизации технологических процессов реализация ЭП может быть самой разнообразной (рис. 3.4).
Все ЭП делятся на две группы – неавтоматизированные и автоматизированные. Неавтоматизированными называются такие ЭП, управление которыми выполняет с помощью простых средств человек (оператор). Он осуществляет пуск и остановку ЭП, изменение скорости и реверсирование в соответствии с заданным технологическим циклом. Для помощи оператору ЭП снабжен необходимыми элементами защиты, блокировок и сигнализации.
В автоматизированном ЭП операции управления в соответствии с требованиями технологического процесса выполняются системой упряплсппя (см. рис. 1.1). На оператора возлагается только функция по включению и отключению ЭП в начале и конце его работы, наладке и контролю над его работой (отметим, что при работе ЭП в общем комплексе автоматизированного производства внешние команды поступают от управляющих устройств
Рис. 3.4. Классификация ЭП по его структуре
более высокого уровня, например АСУ производством). Очевидно, что функционирование автоматизированного ЭП является более эффективным и экономически целесообразным, так как позволяет зачастую освободить человека от утомительного и однообразного труда, повысить производительность рабочих машин и механизмов и качество выполняемых ими технологических процессов и операций. Именно по этой причине в теории ЭП и в настоящем учебнике основное внимание уделяется рассмотрению автоматизированных ЭП.
Все автоматизированные ЭП делятся, в свою очередь, еще на две группы – разомкнутые и замкнутые. Работа разомкнутого ЭП характеризуется тем, что все внешние возмущения (например, момент нагрузки М„) влияют на выходную координату ЭП, •например его скорость. Другими словами, разомкнутый ЭП не отстроен от влияния внешних возмущении, все изменения которых отражаются на его работе. Разомкнутый ЭП по этой причине не может обеспечить высокого качества регулирования координат, отличаясь в то же время простой схемой реализации.
Разомкнутые схемы обычно применяются для обеспечения пуска, торможения или реверса двигателей. В таких схемах ЭП используется информация о текущих скорости, времени, тока (момента) или пути, что позволяет автоматизировать указанные процессы. Конкретные схемы разомкнутых структур ЭП рассматриваются далее в гл. 10.
Замкнутый ЭП, как и любая система автоматизированного регулирования, может быть реализована по принципу отклонения с использованием обратных связей или принципу компенсации внешнего возмущения. Основным отличительным признаком замкнутых систем является полное или частичное устранение влияния внешнего возмущения на регулируемую координату ЭП. В силу этого обстоятельства замкнутый ЭП обеспечивает более качественное управление движением исполнительных органов, хотя его схемы оказываются более сложными.
Для реализации принципа компенсации возмущающего воздействия дополнительный сигнал, пропорциональный возмущению, подается на вход ЭП вместе с, сигналом задания. В результате этого суммарный сигнал обеспечивает такое управление ЭП, при котором осуществляется компенсация внешнего воздействия и устранение тем самым его влияния на регулируемую координату ЭП. Такой принцип, несмотря на все его достоинства, не нашел широкого применения в ЭП из-за практической сложности реализации датчиков возмущающих воздействий, в частности момента нагрузки Мс.
Особенностью ЭП, построенного по принципу отклонения, является наличие цепи обратной связи, по которой информация о регулируемой координате подается на вход ЭП в виде сигнала обратной связи. Этот сигнал сравнивается с задающим сигналом, и результирующий сигнал (его называют сигналом рассогласования, отклонения или ошибки) является управляющим сигналом для ЭП.
Если теперь в рассматриваемой схеме ЭП под влиянием возмущающего воздействия начнет изменяться регулируемая координата, то за счет выбора направления и силы воздействия обратной связи произойдет соответствующее изменение режима работы ЭП и полное или частичное восстановление ее уровня. Говорят, что в таких системах регулирование ведется с учетом результата регулирования.
Построенные по принципу отклонения замкнутые ЭП, называемые также ЭП с обратными связями, являются в настоящее время самыми распространенными системами, поскольку они позволяют качественно и технически просто обеспечивать всю совокупность выполняемых ЭП функций. В некоторых случаях при очень высоких или специфических требованиях к качеству управления движением исполнительных- органов создаются замкнутые комбинированные ЭП, соединяющие оба принципа управления.