6-Ysiliteli (Приводы роботов)

6. Усилители-преобразователи электроприводов роботов: назначение, основныетехнические характеристики, классификация. Сравнительный анализ электромашинныхусилителей, магнитных усилителей, тиристорных инверторов, транзисторных усилителей.Усилители-преобразователи – находятся между регулятором и двигателем(усил.мощности) и их основная задача преобразовать малые токи на выходерегулирующего устройства в большие токи, необходимые для управленияэлектродвигателем.Классификация:Транзисторные (классов А, B, AB, D) в электроприводе исп-ся.только класс DТиристорныеМагнитныеЭлектромашинныеНазначения:1.

Усиления сигнала рассогласования (сигнал ошибки).2. Преобразование входного усиленного сигнала.3. Коррекция сигнала с целью обеспечения заданных показателей качества.При выборе усилителя-преобразователя необходимо учитывать следующие входныеданные:1. Параметры источника информационного сигнала.2. Параметры нагрузки сигнала. Чтобы сопротивление выходное было много меньше,чем на исполнительном двигателе.3. Обеспечение требуемого коэффициента усиления, минимальное постоянноговремени (стабильность параметров).4. Способ и структура управления. Закон управления, структура регулятора5. Конструктивные параметры.Общие требования ко всем усилительным преобразователям(техн.хар-ки).1.2.3.4.5.6.Выходная характеристика(желаемая - Линейная).Зона нечувствительности(желаемая - Минимальная).Постоянная времени(желаемая - Минимальная).Стабильность характеристик.Габариты(желаемые - Минимальные).Коэффициент усиления по мощности(желаемый - Минимальный).Сравнительный анализ:Электромашинный усилитель ЭМУ.Применяются для усиления сигнала от датчиков, и второе для управленияисполнительными механизмами.Это специализированный генератор постоянного тока, выходная мощность которогоизменяется в широком диапазоне в зависимости от малой мощности управления.PвхKpРвыхKpPвыхPвхГде Kp – это коэффициентусиления по мощностиКоэффициенты усиления помощности имеют диапазон от 3 до 5 тысяч.По способу возбуждения различаются:1.

С независимым возбуждением2. Со смешанным возбуждением.3. С поперечным полем.Усиление по мощности происходит за счет внешней механической энергии. Наиболеевысокий КПД имеет ЭМУ с поперечным полем. Отечественный и с зарубежной сторонывыпускаются от 100 ватт и до десятка киловатт.«-« Большие размеры«-» Большая зона нечувствительности, Низкая износостойкость,трения«+» Покрывают большой диапазон мощностейза счет внутреннегоМагнитные усилители – электромагнитные устройства позволяют получатьзначительные изменения мощности переменного тока посредством управленияпостоянного тока малой мощности.Преимущества: для нее радиация не важна, климатические условия, вибрация и т.д.

невлияют на нее. Его легко ремонтировать. Ее придумали больше 70 лет тому назад.Недостаток: большие размеры.Основные достоинства магнитных усилителей:1. Простота и надежность конструкции.2. Большой срок службы.3. Стойкость к внешним возмущениям и воздействиям.4. Возможность получения больших коэффициентов усиления от 1 тысячи до 10тысяч.5. КПД выше, чем в ЭМУ.6. Преобразования постоянного тока в переменный ток.Недостатки:1.

Большие габариты.2. Большая инерционность.Тиристорные:Тиристор – это управляемый полупроводниковый вентиль.Предназначен для управления мощными двигателями постоянного и постоянного токаот 1 до 100 кВт.Японцы выпускают тиристоры до 1000 кВт.Он хорош тем что может пропускать очень большие токи до 100 А, с другой стороныон работает с напряжениями до 1000 В, при этом умеет коэффициент усиления 10000 наодин элемент, имеет большое быстродействие отпирания от 1 до 3 мкСек., при этом имеетмаленькое сопротивление открытия.

Мощность рассеивания мало.Достоинства тиристорных преобразователей.1. Высокая удельная мощность на единицу массы.2. Не надо ставить радиаторы.3. Низкие внутренние потери.4. КПД очень высокое.5. Температура от –40о до +120о.6. Нет вращающихся частей, не гудит как магнитный усилитель (но он хужемагнитного усилителя тем, что боится радиации).7. Малая инерционность самого тиристора, но никак не тиристорной передачи.8. Высокий коэффициент усиления по мощности.9.

Простота управленияНедостаток: Энергия изменяется в очень маленьком диапазоне. Полууправлеемый усилитель, т.е. контролируется только открытие тиристора Боится радиацииТранзисторные схемы наиболее распространенные на данный момент, их основнаяпроблема, что полупроводник наклеен на подножку, и поэтому у них большоетепловыделение, по ним проходит большой ток и велики потери, в результате отподножки отклеивается кристалл и транзистор перестает работать.Классификация:1. По роду тока.

Усилители постоянного тока, переменного тока и ключевыеусилители.2. По функциональному назначению. Предварительные усилители (для усилениядатчиков малого сигнала), усилители мощности (формируют сигнал наисполнительные элементы), корректирующие усилители (улучшающие динамическиесвойства электродвигателей (регуляторы)).Полупроводниковые усилители используются в приводах малой и средней мощности.Поэтому их можно создать малогабаритные, надежные, мощные. Транзисторы включатсяпо 3-ем схемам с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором.Достоинства транзисторов класса D:+ удобство управления+ линейность хар-к+ малые габариты+ транзисторы потребляют мощность только в момент переключения+Широкий диапазон мощностейНедостатки:- не выдерживают радиацию- дороже тиристорных при той же мощностейНаиболее из всех часто используемых – транзисторные..