Системи керування електроприводами

В цій частині розглянуто системи керування електроприводів. Зокрема, в розділах 7 і 8 описано дискретні системи керування, побудовані на контактній та безконтактній елементній базі, в розділах 8-14 проведено аналіз основних замкнених систем керування двигунами постійного і змінного струму, подається синтез регуляторів за заданими статичними і динамічними показниками і означена доцільність використання систем скалярного і векторного керування асинхронними і синхронними двигунами.

В розділі 15 викладено теорію аналового слідкуючого електропривода і дається аналіз точності їх роботи при різних зворотних зв’язках та різних задаючих впливах. В розділі 16 описано узагальнену структуру цифрових систем керування і методику синтезу параметрів цифрового ПІД-регулятора швидкості.

Розділ 7

Релейно-контакторні системи керування електроприводами

7.1. Загальні положення

Релейно-контакторні системи керування (РКСК) представляють собою логічні системи керування, які побудовані на релейно-конта-кторній елементній базі і які здійснюють автоматизацію роботи дви-гунів. РКСК забезпечує автоматизацію таких операцій:

• вибір напряму обертання;

• пуск і гальмування двигуна;

• створення часових пауз при русі;

• захисне відключення двигуна;

• зупинка виробничого механізму у заданому положенні.

Ці операції необхідні для забезпечення руху робочого органа механізму згідно технологічних умов.

Безпосереднім об’єктом керування РКСК є двигун, який живить-ся від мережі. Електропривод, виконуючий зазначені операції, пред-ставляє собою простий нерегульований електропривод таких меха-нізмів як механізми кранів, конвеєри, компресори, вентилятори, по-мпи тощо. В якості двигунів використовуються асинхронні і синх-ронні двигуни, а також двигуни постійного струму з послідовним і змішаним збудженням, в основному, на транспорті.

В РКСК використовується релейно-контакторна апаратура, яка має такі основні характеристики:

• час спрацювання , с 0,005...0,1;

• число включень на годину 600...1200 для контакторів і

1200…3600 для реле;

• споживана потужність , В А 5...50 для контакторів і

0,2...5 для реле;

• строк служби – загальне

число включень 10⁶...10⁷.

До переваг РКСК відносяться наявність гальванічної розв’язки кіл, значна комутаційна потужність, висока завадостійкість і єдине джерело живлення.

Недоліки РКСК такі: наявність контактів, обмежений строк слу-жби, невисока швидкодія, великі вага і габарити та значне енергос-поживання.

7.2. Структура релейно-контакторних систем керування

За функціональним призначенням РКСК складаються з двох складових: керуючої К, яка формує алгоритми керування, і виконав-чої В, яка здійснює безпосередній виплив на двигун-контактори (рис.7.1).

Керуючу частину, зазвичай, поділяють на дві складові: одну, що формує загальні команди на рух механізму згідно технологічному режиму його роботи (верхній рівень керування), і другу, яка формує необхідну якість руху (нижній рівень керування). Функціон ально розділені частини і конструктивно можуть бути як відокремленими, так і об’єднані у виді одного керуючого пристрою, наприклад, одної панелі керування.

В

Рис.7.1. Структурна схема РКСК

різних установках РКСК виконує різні технологічні задачі – переміщення вантажів, води, повітря, повороти засувок тощо. Але виконання різних технологічних операцій зводитись до виконання певних типових функцій.

Рис.7.2. Загальна функціональна схема РКСК

У виконанні кожної такої функції приймає участь не вся РКСК, а тільки її частина – типовий вузол. Отже, функціональну схему РКСК можна представити у виді набору вузлів, які забезпечують заданий технологічний процес (рис.7.2).

Крім вказаних на рис.7.2 вузлів до складу РКСК можуть входити і додаткові вузли згідно з технологічним процесом, наприклад, вузол вибору швидкості, вузол формування циклу роботи механізму тощо.