Вопрос № 7 Принципы автоматического управления пуском и торможением эп.

Авт. пуск ЭП при питании их обмоток от сети с неизменным «U» происходит без ограничения и с ограничением пусковых токов или моментов.

- Без ограничения моментов запускаются АД с к.з. ротором, маломощные ДПТ приводящие в движение исп. орган рабочей машины и не требующие ограничения «М» в переходных режимах, а также допускающие ускорение обеспечиваемое двигателем при его прямом подключении к сети.

- С ограничением «М» запускаются АД с фазным ротором, ДПТ большой и средней мощности в которых независимо от требования к механизму пусковые «М» или токи ограничиваются на уровне допустимой перегрузочной способности эл. двигателя. В таких эл. приводах используется параметрическое ступенчатое управление моментом при пуске и торможении с резисторным регулированием тока.

Если пренебречь эл. магн. постоянной времени двигателя Т_Э = L / R, [с], то при линейных эл. механических и механических характеристиках скорость, момент и ток двигателя будут изменятся в соответствии со следующими уравнениями:

ω = ω_уст + (ω_нач - ω_уст)·e^-t/Tm, М = М_уст + (М_нач - М_уст)· e^-t/Tm, I = I_уст + (I_нач - I_уст)· e^-t/Tm

где Tm – эл. механическая постоянная, Tm = (ΣJ · ω₀) / M_k

Следовательно, авт. отключение пусковых резисторов возможно через определённые промежутки времени t1 и t2, при достижении скорости ω1,ω2 и при уменьшении тока I1 до значении I2

В соответствии с этим различают следующие основные принципы авт. управления: принцип времени, скорости и тока, возможен принцип пути (используется для ограничения хода механизма).

Принципы авт. Управления.

1. Управление в функции времени. Управление осуществляется с помощью реле времени, их количество равно количеству ступеней пускового или тормозного реостатов. Каждое из реле отсчитывает время разбега двигателя на данной ступени пуска и даёт команду на выключение соотв. контактора ускорения, торможения. При применении эл. магн. реле постоянного тока начинающих отсчёт времени после снятия «U» с их катушек, используются размыкающие контакты реле с выдержкой времени при возврате. При применении реле (~) тока используются замыкающие контакты реле c выдержкой времени при срабатывании. Если хар-ки двигателя линейные, время изменения скорости при лин. хар-ках на каждой ступени определяется: t_ni = T_Mi · ln[(M₁-M_C)/(M₂-M_C)], M_C-момент сопротивления. С целью более точного выполнения расчёта пусковой диаграммы необходимо учитывать собств. время включения контакторов ускорения, поэтому реле времени рассчитывают с учётом времени включения контакторов.

Достоинства: 1) надежность аппаратуры управления, 2) постоянство времени пуска или торможения при значительном изменении возмущающих воздействий: М_С, ΣJ, U_C и темп. окр. среды.

Недостатки: 1) увеличение бросков пусковых I и М при увеличении М_С, ΣJ, U_CЕТИ и уменьшении tº окружающей среды, что следует из уравнения ЭП: М-М_С↑=J(dω/dt)↓.

2. Управление по принципу скорости. Применяют для пуска и торможения ЭП, осуществляется при помощи реле напряжения. Используется в следующих случаях: а) Для управляемого пуска ДПТ реле «U» включается параллельно обмотке якоря, число реле соответствует числу контакторов ускорения. В процессе разгона двигателя при достижении значения скоростей ω₁, ω₂, реле «U» будут включать контакторы ускорения. б) При пуске АД с фазным ротором реле «U»^” включаются в две фазы ротора через выпрямитель. В отличие от ДПТ, напряжение на роторе и э.д.с. уменьшается при пуске, следовательно, реле сначала втянутся, а затем при скорости ω₁,ω₂ будут отключаться.

Достоинства: хорошая приспособляемость схем к изменению нагрузки М_С переключаются только при достижении скорости ω_1,ω₂.

Недостатки: трудность настройки контакторов ускорения разных режимов втягивания. Также есть зависимость времени пуска и торможения от возмущающих воздействий—нагрузки, tº и т.д..

Область применения: торможение, пуск ДПТ и АД, синхронизация синхронных двигателей.

3. Управление по принципу тока. Требуются реле тока, которые включаются в силовую цепь статора, ротора. Контакты реле включают контактор ускорения (используются нормально закрытые контакты КА). Реле настраивается на ток переключения – отпадания I_{ОТП.(КА)}=I₂. Для управления можно использовать одно реле имеющее число контактов равное числу контактов ускорения.

Достоинство: постоянство значений тока срабатывания, независящих от изменения значений возмущающих воздействий.

Недостатки: трудность настройки, необходимость применения дополнительного реле, предназначенного для включения контактора ускорения. Существует вероятность застревания двигателя на промежуточной скорости, при I_Н>I₂, т. е. если М_ДИН=0.

Применение: ослабление и усиление магнитного потока в ДПТ, синхронизация СД.