Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Схемы силовых блоков комплектных электроприводов постоянного тока мало меняются на протяжении длительного времени и хорошо освешены в литературе (например [51). Сушественно изменились блоки управления, основой которых как и в электро- 118 приводах переменного тока является программируемый контроллер.
Аналогичным образом реализуются и все функции управления электроприводами. В состав комплектного электропривода постоянного тока (рис. 2.5) в общем случае входят управляемые выпрямители, обеспечивающие регулирование напряжений якоря и тока обмотки возбуждения. В таком варианте обеспечивается двухзонное управление скоростью электродвигателя. Силовые выпрямители имеют различные электрические схемы, состоящие из одной, двух или четырех управляемых трехфазных групп, и выполняются из электрически изолированных тнристорных модулей.
Блоки имеют естественное воздушное охлаждение, а блоки рассчитанные на большие мощности, — принудительное воздушное охлаждение (вентилятор или сборку из нескольких вентиляторов). Контроллер обрабатывает информацию, поступающую от внешних датчиков, реализует функции управления и диагностирования. Уставки и фактические параметры могут быть определены в аналоговой или цифровой форме. Шкаф электроники содержит аппаратуру электроники и дополнительные платы.
Внешние сигналы (бинарные, аналоговые, импульсные и др.) передаются на модули ввода и вывода по кабелям. Экранированные кабели позволяют устанавливать датчики на некотором расстоянии от силового блока электропривода. Пульт управления состоит нз блока индикации (семисегментные индикаторы или жидкокристаллический дисплей), светодиодов для индикации состояния, кнопок для ввода управляющих команд.
В состав электропривода также входит выносной пульт управления. К электроприводу через последовательный интерфейс может быть подключен персональный компьютер, который выполняет следующие функции: доступ к параметрам электропривода; запись и хранение параметров; копирование существующих параметров на другие преобразователи; распечатка параметров; выдача команд (бинарные команды Вкл.
и Выкл. и т.д.) и ввод уставок; контроль через слово состояния и считывание фактических величин; чтение сигналов неисправности и системы индикации аварии. Датчики, интегрированные в двигателе, позволяют контролировать температуру двигателя, воздушный поток, проходящий через вентилятор, состояние подшипников. Если к выбранному преобразователю необходимо подключить электродвигатель большей мощности, к силовой схеме подключаются дополнительные тиристорные модули. Для расширения функций к системе управления можно подключать интеллектуальные модули, обеспечивающие управление механизмами для решения различных технологических задач.
119 2.3. Средства управления и программирования электропрпводов Основным средством управления электроприводом является программируемый контроллер, с помощью которого решаются задачи, изложенные в п. 1.1. Имеются базовый модуль контроллера и модули расширения. С помощью базового модуля решаются все задачи управления локальным электроприводом с учетом его функциональной ориентации на заданную область применения. С помощью интеллектуальных модулей расширения решаются задачи последовательного или параллельного управления несколькими электроприводами, позиционирования, синхронизации скоростей и положений, управления технологическими переменными и др.
Рассмотрим реализацию средств управления в комплектных электроприводах с частотным регулированием скорости фирмы «Яетепз». В зависимости от схемы управляемого преобразователя частоты и задач управления приводом базовые модули контроллеров совместно с периферийными устройствами могут иметь разнообразные схемы. На рис. 2.6 показана схема одного из вариантов контроллера. Через разъем ХЗОО подключается кабель дистанционного пульта управления одним или несколькими приводами. Пульт может быть удален от блока на 100... 300 м. Слеты Рис. 2.б 120 Преобразователь частоты Рис. 2.7 Информация с датчиков поступает в контроллер через АЗ-интерфейс. Частотное управление электродвигателями осуществляется двумя основными способами: по функциональной характеристике, связывающей напряжение и частоту статора электродвигателя ((тД'-характеристике); применяется для электроприводов, в которых отсутствуют особые требования к динамике; векторным; применяется для электроприводов со средней и высокой динамиками.
Теоретические аспекты этих способов управления рассматриваются в работе [22]. Каждый из них адаптирован к частным случаям с помощью функциональных модулей, влияющих на статические и динамические характеристики электроприводов. На рис. 2.7...2.10 приведены функциональные схемы систем управления электроприводами, в которых использованы описанные способы (символом ««ь обозначены заданные значения переменных, символом « "» — оценки значений переменных). Все модули функциональных схем реализуются программно на контроллере привода.
В соответствии с этим имеется набор типовых программных модулей и программ связки модулей, обеспечивающих реализацию нужной системы управления. Управление по (7Д-'характеристике реализовано в системах управления одним или несколькими асинхронными электродвигателями (см.
рис. 2 7 и 2.8). Наиболее простой является система управления, в которой отсутствуют датчики скорости (см. рис. 2.7). 121 Преобразователь частоты Рис. 2.8 Преобразователь Рис. 2.9 Она применяется в приводах насосов, вентиляторов, в транспортных средствах при ограниченном диапазоне регулирования скорости (до 1: 10). 122 Преобразователь Рис. 2.10 Для поддержания постоянства потокосцепления статора в соответствии с 1)/~ характеристикой применяются модули .И-компенсации и Уа-коррекции. Повышение «жесткости» механической характеристики электропривода при изменении нагрузки достигается с помощью модуля компенсации скольжения (КС).
В системе предусматриваются регулирование тока ограничения в соответствии с заданным значением 7' воздействием на напряжение или частоту статора и выбор У/~ характеристики, соответствующей управлению механизмами, имеющими постоянную или вентиляторную нагрузку. Имеется защита от «опрокидывания» привода в случае превышения момента нагрузки выше критического значения.
Для высокоскоростных электроприводов оборудования текстильного производства применяется система управления, аналогичная приведенной на рис. 2.7, но без модуля КС, ток ограничения регулируется воздействием на напряжение статора. Для электроприводов механизмов, в которых диапазон регулирования скорости больше 1:1О, применяются системы регулирования с датчиками и регуляторами скорости (см.
рис. 2,8). В качестве датчиков скорости используют аналоговые или импульсные датчики. Во втором случае применяются датчики с двумя каналами импульсов, имеющих фазовый сдвиг 90 . Векторное управление реализовано в системах управления асинхронными электродвигателями, функциональные схемы которых показаны на рис. 2.9 и 2.10.
В них предусматривается возможность 123 Импульсные датчики 1 2 Модуль ввода 1 Модуль ввода 2 Последова- тельный интерфейс для: ПК или ПГ Микропроцессор СРБВ 80С!86, 20 МГц КЗ-232 или КЗ-485 «Точка-точка» Место для установки модулей памяти Рнс. 2.1! управления одно- и многодвигательными электроприводами, в том числе электроприводами, взаимосвязанными механически по нагрузке. Динамические характеристики таких электроприводов аналогичны динамическим характеристикам электроприводов постоянного тока. Достигается это управлением составляющими 1 и 124 Модуль ввода аналоговых сигналов (7 входов) Модуль ввода дискретных сигналов в бинарном коде (8 входов) Модуль ввода дискретнь пг сигналов в бинарном коде (8 входов) Коммуника- ционные модули СВ1, ЯСВ1, БСВ2 Модуль вывода аналоговых сигналов (4 выхода) Модуль выхода дискретных сигналов в бинарном коде (8 выходов) Базовый модуль электро- привода /„ вектора тока, первая из которых пропорциональна моменту двигателя, а вторая — потокосцеплению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
