Принципы управления ЭД

ГЛАВА 3. ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭП

Классификация схем ЭП

Согласно ГОСТу различают схемы:

1) функциональные – упрощенная электрическая схема с раскрытием отдельных функций электрических элементов;

2) структурные – структура и основные элементы без раскрытия их содержания;

3) принципиальные – раскрываются все элементы и связи между ними;

4) монтажные – разводка проводов, кабеля. Составляется на основе принципиальной схемы;

5) внешних соединений (подключения);

6) расположения электрооборудования на объекте.

Принципы управления ЭД

Электродвигателями можно управлять:

1) функцией времени f(t)

2) функцией скорости f()

3) функцией тока f(I)

4) функцией положения f()

1. Типовые узлы управления двигателем функцией времени f(t)

Изображение электрических элементов и аппаратуры

- катушка аппарата реле или контактора;

- замыкающий контакт аппарата;

- размыкающий контакт аппарата;

- замыкающий контакт с выдержкой времени при замыкании;

- замыкающий контакт с выдержкой времени при размыкании;

- размыкающий контакт с выдержкой времени при замыкании;

- размыкающий контакт с выдержкой времени при размыкании;

- кнопки "пуск-стоп";

- трехфазный силовой контакт;

- трехфазный силовой контакт с дугогасящей камерой;

- контакт команды-контроллера, в 0 положении – замкнут.

Порядок чтения электрических схем

1) Определяется тип ЭД;

2) Способ управления схемой;

3) Исходное состояние аппаратуры (до нажатия кнопки "пуск");

4) Порядок срабатывания аппаратуры после нажатия кнопки "пуск";

5) Определяется конечное состояние аппаратуры.

1. Схема управления функцией времени

Л – линейный контактор;

1У, 2У – ускоряющие контакторы;

1РУ, 2РУ – электромагнитные реле времени;

ОВ – обмотка возбуждения двигателя;

РОП – реле обрыва поля.

Достоинства: 1) надежность управления; 2) унификация аппаратуры.

Недостатки: 1) повышенные токи двигателя при пуске с большими моментами инерции и сопротивления.

2. Схема управления функцией скорости

Пунктиром показан вариант с большим напряжением втягивания 1У, что обеспечивает применение одинаковых катушек контакторов.

Достоинства: 1) простота схемы.

Недостатки: 1) трудности настройки; 2) возможность застревания двигателя на пусковой ступени при возрастании момента сопротивления и перегорание ступени.

3. Управление функцией тока

В данной цепи РУ более быстродействующий, чем контакт У.

РБ – реле блокировки – обеспечивает выдержку.

Достоинства: 1) контроль тока двигателя, что защищает от перегрузок по току;

Недостатки: 1) возможность застревания двигателя при больших моментах сопротивления.

4. Управление СЭП функцией положения. Осуществляется с помощью путевых и конечных выключателей. В замкнутых системах это сельсины, индуктосины, СКВТ и т.д.

Типовые датчики

Рассмотрим датчики отечественной универсальной системы блочных регуляторов аналогового исполнения (УБСР-АИ).

1) Датчик тока ДТ1-АИ Применение операционного усилителя (ОУ) позволяет развязать силовую и управляющую цепи привода, что также необходимо по технике безопасности. Коэффициент усиления подбирается так, чтобы максимальному измеряемому току соответствовало .

2) Датчик напряжения ДН1-АИ. Коэффициент усиления подбирается так, чтобы максимальному измеряемому напряжению соответствовало .

3) Датчик ЭДС

3) Датчики скорости. В качестве датчиков скорости используются прецизионные тахогенераторы постоянного и переменного тока .

4) Датчики положения

а) Резольвер (англ. resolver). Работает по принципу синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ). У вращающегося трансформатора ротор состоит из катушки (обмотки), которая вместе с обмоткой статора образует трансформатор. Принципиально резольвер устроен точно так же с той лишь разницей, что статор выполнен не из одной, а из двух расположенных под углом 90° друг к другу обмоток. Резольвер служит для определения абсолютного положения вала двигателя внутри одного оборота. Кроме того, по сигналу резольвера определяется значение скорости и моделируется инкрементный датчик для регулирования положения. Ротор резольвера закреплен на валу двигателя. Для того чтобы можно было передавать переменное несущее напряжение на ротор без щеток, на статоре и роторе размещены дополнительные обмотки. По двум выходным синусоидальным напряжениям и , сдвинутым на 90° (рис. 7), можно определить угол поворота ротора, скорость и инкрементный сигнал по положению (моделирование инкрементного датчика).

б) Фотоэлектрические датчики серии ПДФ. Отсутствие температурного и временного дрейфа. 500-5000 имп/об.

5) Датчики рассогласования. Применяются в следящих системах.

а) Потенциометрические датчики рассогласования

б) Сельсины в трансформаторном режиме. Сельсин имеет 2-фазную обмотку статора и 3-фазную обмотку ротора. Ось сельсина-датчика приводится в движение от задающего устройства, а ось сельсина-приемника – от исполнительного. При разности углов (т.е. ошибке слежения) на статорной обмотке генерируется напряжение . Сельсины работают с углами ошибки до 90 градусов, дальше происходит "опрокидывание" сигнала (см.рис.). Существуют также индуктосины – линейные аналоги сельсинов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: