31. Типы регуляторов для систем управления двигателями постоянного тока.

Идея замкнутой системы регулирования сводится к тому, что в системе автоматики компенсируется воздействие возмущающих факторов и угловая скорость (момент) двигателя может с большой точностью поддерживаться на требуемом уровне.

Регулирование скорости – принудительное изменение скорости ЭП в зависимости от требований технологического процесса, воздействие на приводной двигатель, которое может быть осуществлено человеком или специальным автоматическим устройством.

Основные показатели, которые характеризуют различные способы регулирования скорости электропривода (ЭП):диапазон регулирования; плавность регулирования; экономичность регулирования; стабильность скорости; направление регулирования; дополнительная нагрузка при различных скоростях

Система автоматического регулирования, в которой цепь воздействий замыкается характеризуется наличием обратной связи (ОС), т.е. выход системы соединяется с ее входом.

Могут быть также внутренние ОС, которые соединяют вход и выход отдельных элементов системы ЭП.ОС делятся на:

- жесткие – действуют как в переходном так и в установившемся режиме.

- гибкие – действуют только в переходном режиме.

Различают также: положительные ОС (ПОС) и

отрицательные ОС (ООС)

В системах автоматического регулирования (САР) используют суммирующие усилители – регуляторы, т.к. они кроме усиления и суммирования выполняют еще др. математические операции над сигналом управления. Наиболее часто используются два типа регуляторов: П – пропорциональный

; ;

ПИ – пропорционально-интегральный

В качестве таких усилителей используют операционный усилитель (ОУ).

Выбор типа регулятора и его элементов и построение контуров обычно производят так, чтобы получить технически оптимальный переходный процесс (такой процесс при котором время изменения регулируемой величины от 0 до установившегося значения было бы минимально возможным при перерегулировании выходного сигнала).

ПИ регулятор используют чаще всего в системах подчиненного регулирования в контуре тока и контуре скорости. Такие системы приводов называют двукратно интегрирующими, они обеспечивают широкий диапазон регулирования и практически нулевую статическую ошибку.

32. Потери мощности и потери энергии в электроприводе.

Т.К. одним из главных элементов Э.П., определяющим в значительной степени его технические и экономические показатели, является электродвигатель, то следует рассматривать вопросы расчета мощности электродвигателя, работающего в различных режимах. Потери в электродвигателе складываются из потерь переменных, которые зависят от нагрузки и постоянных, которые не зависят от нагрузки. Для электропривода постоянного тока: где переменные потери в якорной цепи; - постоянные потери, которые состоят из: - потери в стали; - потери на возбуждение; - механические потери.Для электропривода переменного тока:

Потери энергии двигателя.

Потери электроэнергии в двигателе за время переходного процесса в общем случае будут равны:

Постоянные потери в переходном процессе малы по сравнению с переменными и их как правило не учитывают

Пути снижения потерь:

1.Подбор номинальной мощности ЭД.

В процессе эксплуатации электродвигателя желательно иметь значения средних коэффициентов нагрузки близких к номинальным.

Это позволяет: уменьшить удельный расход электроэнергии на 1 продукции; повысить коэффициент использования рабочих машин; повысить их производительность.

Для повышения рентабельности работы ЭД необходимо знать фактический коэффициент нагрузки эксплуатируемых ЭД. Этот коэффициент определяется по нагрузке на валу двигателя по показателям амперметра. В условиях нормального режима работы машины определяется средний расчетный ток нагрузки Iср. После этого, зная номинальный паспортный ток ЭД и номинальный коэффициент мощности cosφном, определяют коэффициент нагрузки по кривым.

2.Определение целесообразности замены незагруженных электродвигателей.

Если средняя нагрузка ЭД не превышает 45%Рн, то замена его менее мощным двигателем всегда целесообразна и проверка его на рентабельность не требуется.

При нагрузке ЭД боле 70%Рн можно считать, что замена нецелесообразна.

При нагрузке двигателя в пределах 45-70%Рн замена целесообразна при уменьшении суммарных потерь активной мощности в энергосистеме и в ЭД.

3.Переключение незагруженных двигателей с треугольника на звезду. Практика показывает, что замена малозагружаемых АД не всегда возможна, что обусловлено как конструктивными, так и производственными особенностями. При таком переключении эксплуатационный КПД, согласно табличным данным повышается до величины ηзв=1,06*0,86=0,933. В этом случае снижаются потери активной и реактивной мощности резко недогруженного ЭД.

4.Установка автоматических ограничителей Х.Х. Ограничители Х.Х. устанавливаются на станках, имеющих межоперационное время, т.е. время Х.Х. – 10 сек и более. Это приводит к экономии электроэнергии. Размер экономии и экономическую целесообразность применения ограничителей Х.Х. определяют с помощью специальных диаграмм.