Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов (1057409), страница 38
Текст из файла (страница 38)
229 Контрольные вопросы 230 231 м о 1 о о о м о х м 1 й$ Ю я о о и о о о о, м Й в о. » .й я о о о я х о и о Д! о в м Ряд технологических объектов (натяжные, намоточно-размоточные механизмы и т.п.) требуют регулирования и стабилизации момента на валу двигателя при постоянстве его заданной скорости.
Решение подобной задачи реализуется в системе управления электроприводом при наличии датчика скорости— тахогенератора ТГ на валу АД (рис. 6.42). В данной системе сигнал задания момента двигателя и„подается на имеющий релейную характеристику блок РБ, а также на вход блока БО! (блок ограничения максимальных моментов М„„„„М„„„, на валу АД).
Выходной сигнал и, блока РБ определяет задание скорости АД, а ограничение задания максимальной и минимальной скоростей АД обеспечивается сигналами еэ,„и ю ы. Результат суммирования на сумматоре 2, сигнала и, и сигнала отрицательной обратной связи по скорости двигателя ш„поступает на вход регулятора скорости РС, а выходной сигнал последнего — на вход блока БО1. Полярность сигнала и„определяет направление скорости и, следовательно, направление момента двигателя. Задание предельно допустимых максимальных моментов АД ограничено сигналами М4м и М„.„ь Остальные блоки управления электроприводом, представленные на рис.
6.39 и сохранившие свои функциональные связи, сгруппированы на рис. 6.42 в блоке СУЭ. Механическая характеристика электропривода в подобной системе при М, с М„,„имеет абсолютную статическую жесткость при скорости, соответствующей заданию сигналами оэ,„,„или ш „,. При М, = М„,„механическая характеристика имеет абсолютно мягкий характер, стабилизируя заданный сигналом и,„электромагнитный момент АД. 1. Каким способом можно изменять у вентильного двигателя (ВД) с питанием от неуправляемого выпрямителя момент короткого замыкания, скорость идеального холостого хода? 2.
Каким воздействием на датчик положения ротора можно установить опережающую на 30' коммутацию ключей инвертора? Нарисуйте лля данной коммутации диаграмму момента трехфазного ВД в зависимости от угла поворота ротора. 3. Поясните с помощью рис, 6.1, как можно осуществить смену направления вращения ВД. 4. Нарисуйте механическую характеристику лвухконтурного электро- привода с ВД, соответствующую процессу пуска при отключенном тахо- генераторе.
5. Назовите примеры технологических установок, в которых целесообразно применение асинхронного электропривода с регулированием скорости за счет изменения напряжения на статоре двигателя. 6. Поясните назначение функциональных блоков ЗИ, РС, РТ, СИФУ и элементов 1'Р1, 1'Р2, УРЗ в схеме на рис. 6.18. 7. Определите для элекзропривода, схема которого показана на рис. 6.18, характер изменения выходного напряжения регулятора скорости, напряжения на статоре двигателя и его скорости в функции момента на валу двигателя при П-регуляторе н ПИ-регуляторе скорости.
Как они будут отличаться для двигателей с различными значениями номинального скольжения? 8. Нарисуйте механические характеристики электропривода, схема которого показана на рис. 6.18, при П-регуляторе и ПИ-регуляторе скорости и различных значениях первоначально заданной скорости. Определите граничные зоны механических характеристик электропривода. 9. За счет каких обратных связей возможно увеличение жесткости механической характеристики асинхронного частотно-регулируемого электропривода? Дайте сравнительную оценку различным способам стабилизации скорости АД. 1О. Определите для электропривода, схема которого показана на рис.
6.27, характер изменения частоты и напряжения на статоре двигателя, а также его скорости в функции момента на валу двигателя. Как указанные переменные будут отличаться у двигателей с различными значениями номинального скольжения? Определите граничные зоны механических характеристик электропривода. 11. Какие факторы ограничивают максимальный коэффициент положительной обратной связи по току статора АД? 12. Определите для электропривода, схема которого показана на рис.
6.28, характер изменения выходного напряжения регулятора скорости, частоты и напряжения на статоре двигателя, а также его скорости в функции момента на валу двигателя (рассмотрите два варианта — с ПИ- и с П- регулятором скорости). Как указанные переменные будут отличаться у двигателей с различными значениями номинального скольжения? Определите граничные зоны механических характеристик электропривода. 13. Какие факторы ограничивают применение разомкнутых систем с частотно-токовым управлением АД? 14. Поясните назначение блоков БО, ФП, ФЧС и СУ в схеме на рис. 6.33.
15. Чем объясняется меньшее значение электромеханической и большее значение электромагнитной постоянных времени АД при питании его от источника тока по сравнению с питанием от источника напряжения? 16. На примере векторной диаграммы основного потокосцепления и тока статора АД покажите обшность физических взаимосвязей в двигателе постоянного тока и АД. 17. Укажите особенности построения систем управления с ориентацией системы координат х, у по вектору потокосцепления статора и ротора. 18.
Поясните назначение функциональных устройств А! — А12 в схеме на рис. 6.39. ! 9. Поясните назначение блоков ЭМФ и МТ в схеме на рис. 6.39. 20. Постройте и сравните регулировочные характеристики асинхронного электропривода и диаграммы изменений частоты, напряжения, составляющих тока статора по осям х и у, магнитного потока ротора в 232 функции сигнала управления скоростью АД в системе управления, схема которой показана на рис. 6.39, при отсутствии и наличии статической нагрузки на валу двигателя. 21.
Постройте и сравните механические характеристики асинхронного злектропривода и диаграммы изменений частоты, напряжения, составляюших тока статора по осям х и у, магнитного потока ротора в функции момента на валу АД в системе управления, схема которой показана на рис. 6.39, при исходных заданных частотах выходного напряжения меньше и больше номинального их значения. 22. Оцените изменение механической характеристики электропривода в системе управления, схема которой показана на рис. 6.39, при вариациях параметров регуляторов скорости, тока, уровней ограничения в блоках БО1, БО2.
23. Укажите достоинства и недостатки систем векторного управления асинхронным электроприводом без датчика скорости, Г б = ЛО = О, — О. СУ-П г- 235 234 Глава 7 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Т.1. Общая характеристика позиционных и следящих электроприводов и их систем управления В отличие от электроприводов со скоростным технологическим режимом работы, в которых внешний входной сигнал системы управления задает значение скорости, в позиционных и следящих электроприводах такой сигнал задает значение перемещения рабочего органа (РО). Позиционный электропривод (ПЭП) перемешает РО из некоторой позиции в некоторую конечную позицию с требуемой точностью остановки в ней. При этом траектория РО заранее известна, а временной закон перемещения РО может быть произвольным или задаваться по условиям работы установки.
Режим отработки электроприводом заданного перемещения называется позиционированием, Примерами установок с ПЭП могут служить различные подъемно-транспортные установки, некоторые типы роботов и манипуляторов. Следящий электропривод (СЭП) осуществляет перемещение РО по некоторой траектории с требуемой точностью в любой точке траектории. Определяет траекторию и характер движения по ней некоторый задающий орган (ЗО), которым может быль реально движущийся объект — объект слежения.
Таким образом, СЭП своим рабочим органом отслеживает движение 30. Задающим органом могут служить командный валик, поворачиваемый вручную, копировальный палец в копировальных станках, космический объект, отслеживаемый радиотелескопом и т.п. Режим слежения, осуществляемый автоматически по сигналу рассогласования между 30 и РО, называется автосопровоз»едением. Если траектория и скорость движения 30 заранее известны, то задание на движение для СЭП формируется с помощью задающего устройства (ЗУ) в виде программы, которая является в данном случае математическим образом движущегося 30. В общем случае, когда РО должен двигаться по пространственной траектории, для перемещения его центра тяжести требуются три индивидуальных электропривода, действующих по линейным (декартовым х, у, я) или угловым (полярным а, О, р) координатам РО. Если по технологическим условиям РО, переме»лаясь в пространстве, должен дополнительно поворачиваться относительно своего центра тяжести, то нужны пять индивидуальных электро- приводов для перемещений и поворотов РО.
К таким многокоординатным установкам относятся роботы и манипуляторы. Инди- видуальные СЭП или ПЭП установки с одним РО образуют совместно сложную взаимосвязанную электромеханическую систему. В этой системе движение СЭП, действующего по одной координате, может влиять на движение СЭП, действующего по другой координате, внося дополнительные возмущающие воздействия и изменяя тот или иной параметр. В таких установках для сохранения заданного закона перемещения индивидуального СЭП может потребоваться создание адаптивной системы управления (см, подразд.
5.4), Практически взаимосвязь координат проявляется только в некоторых высокодинамичных установках с изменяющимися в процессе движения РО моментами инерции, например, в некоторых типах роботов и антенн. Во всех установках, не относящихся к данному классу, индивидуальные электроприводы рассматриваются как независимо действующие по своим координатам. Основным показателем качества данных электроприводов следует считать точность позиционирования для ПЭП и точность слежения для СЭП, т.е.
разность между заданным и отработанным перемещениями в данный момент времени и в данной точке траектории РО. Этот показатель называется также рассогласованием, или ошибкой. Для угловой координаты РО это разность между задающим углом 9, и углом исполнительного вала О: Структурным признаком ПЭП и СЭП является наличие обратной отрицательной связи по положению. Образованный с помощью обратной связи замкнутый контур регулирования положения состоит из двух частей (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
