4.3. Функциональная схема грузовой лебедки на аналогово-блочных устройствах

Э та схема (рис. 4.3.1) вентильного привода с системой подчиненного регулирования и последовательной коррекции.

Рисунок 4.3.1 - Функциональная схема грузовой лебедки на аналогово – блочных устройствах.

1) Аналоговое запоминающее устройство для ограничения скорости при спуске, зависящего от частоты вращения.

2) Датчик тока.

3) Задатчик частоты вращения.

4) Задатчик интенсивности.

5) Регулятор частоты вращения.

6) Функциональный блок эталонного значения скорости с пределами, зависящими от частоты вращения и тока возбуждения.

7) Регулятор I_а.

8) Система фазового управления тиристорного преобразователя.

9) Тиристорный преобразователь (выпрямитель).

10) Блок опрокидывающейся функции для переключения предела I_а со 160 до 100% (при повышении номинальной частоты вращения).

11) Датчик напряжения цепи якоря.

12) Блок ограничения эталонного значения I_в.

13) Регулятор напряжения в цепи якоря.

14) Регулятор I_в.

15) Система фазового управления тиристорным преобразователем в цепи возбуждения.

16) Тиристорный преобразователь цепи возбуждения.

17) Обмотка возбуждения.

18) Датчик тока цепи возбуждения.

Д – двигатель;

ТГ – тахогенератор;

U_зад.ч. и U_о.с.ч – заданное и текущее значение частоты вращения;

U_зад.т и U_о.с.т – заданное и текущее значение тока якоря;

U_зад.в и U_о.с.в - заданное и текущее значение тока возбуждения;

U_зад.н и U_о.с.н - заданное и текущее значение напряжения на якоре.

Работа схемы.

Задатчиком 3 устанавливается направление вращения и значение скорости.

Задатчик 4 предотвращает скачкообразные изменения эталонного значения частоты вращения на выходе регулятора 5.

В режиме спуска максимальная величина эталонного значения частоты вращения уменьшается пропорционально воздействующему на двигатель моменту нагрузки. В установившемся режиме ток якоря соответствует значению нагрузочного момента.

К началу каждой операции пуска ток в якорной цепи должен измеряться при небольшой частоте вращения, меньшей номинальной и при номинальном токе возбуждения. На основе этой информации формируется сигнал, который ограничивает задаваемое задатчиком значение частоты вращения настолько, насколько это необходимо при действующем в данное время моменте сопротивления. Для реализации этого условия система содержит аналоговое запоминающее устройство нагрузки. Заданное и фактическое значения частоты вращения сравниваются на входе регулятора частоты вращения 5.

Передаточная функция регулятора частоты вращения

U_вых = - U_вхК(1 + рТ₁)/(1+ рТ₂), где

U_вых и U_вх – выходное и входное напряжения

К – коэффициент усиления регулятора

Т₁ и Т₂ – постоянные времени регулятора.

Эта характеристика получается в результате соединения пропорционального и пропорционально – интегрального звеньев.

Выходной сигнал регулятора частоты вращения 5 в качестве эталонного значения якорного тока подается в подчиненный контур регулирования тока. Значение тока ограничивается блоком 6 с учетом электрической нагрузки приводного двигателя и требований к динамике регулирования привода.

Для получения избыточного момента при ускорении и торможении в диапазоне частоты вращения 0 > n ≤ n_н устанавливается предельное значение тока, равное 1,6I_н.

В диапазоне n_н < n ≤ 2 n_н привод работает с постоянной мощностью, т.к. граничное значение якорного тока = I_н. Выше 2 n_н предел якорного тока непрерывно уменьшается в зависимости от тока возбуждения двигателя – 0,67 I_н при 4 n_н. Предельная функция тока формируется блоком "6" в который от блока 10 вводится сигнал, изменяющийся от 1,6 I_н до I_н при превышении номинальной частоты вращения. Далее вступает в действие линия сигнала тока возбуждения от блока 18. Выходной сигнал регулятора тока вводится в качестве управляющего напряжения в систему фазового управления 9. На входе регулятора напряжения 13 текущее значение напряжения сравнивается с постоянным заданным значением, соответствующим номинальному значению якорного напряжения. Выходной сигнал регулятора напряжения является задающей величиной для тока возбуждения. Пока напряжение на якоре не достигло номинального значения, на регуляторе 13 имеется большой сигнал рассогласования, величина которого срезается блоком ограничения тока возбуждения 12 до номинального значения. Если напряжение на якоре будет превышать номинальное, поскольку частота вращения возрастает сверх номинального значения, то рассогласование по напряжению якоря, а тем самым и заданные значения тока возбуждения уменьшаются.

Вследствие этого соответственно уменьшается и ток возбуждения.