Меню

Регулирование в функции тока

Управление в функции тока

Для организации этого способа необходимы электрические аппараты, контролирующие ток – реле тока, которые при определенных значениях тока вводят или выводят сопротивления из силовых цепей. Для повышения точности (уменьшения колебаний) тока используют реле с высоким коэффициентом возврата:

Токовое реле в процессе регулирования тока вибрирует с частотой 10 – 20 Гц. Способ применяется редко, наиболее распространен в приводах постоянного тока с двухзонным регулированием скорости (регулирование скорости во второй зоне за счет ослабления поля двигателя).

Схема пуска ДПТ НВ

Рисунок 2.11

иповой узел, реализующий управление в функции тока представлен на рисунке 2.11, где приняты обозначения:Rп = R2+R1; РУП – реле управления полем; Rвд – введенное сопротивление, от которого зависит скорость во 2-ой зоне.

Тв при уменьшении потока – Тв = LB/(RB+Rвд). Тв при увеличении потока – Тв = LB/(RB), то есть ослабление потока идет с большей интенсивностью, чем увеличение (см. рисунок 2.12).

Рисунок 2.12

При выходе двигателя во вторую зону регулирования скорости нагрузка на валу двигателя уменьшается. При скорости во 2 зоне с(2) = 2н статический момент равен Мс = Мн/2 (см. рисунок 2.13).

При уменьшении поля поток ослабляется в большей степени, чем увеличивается , поэтому ток якоря растет. При увеличении поля ток якоря растет.

Работа схемы: данный узел начинает работать после включения контактора КУ2, т.е. при выходе двигателя на ЕХ. От броска тока срабатывает РУП и вновь шунтирует Rвд (до этого оно шунтировалось контактором КУ2). Разгон продолжается на ЕХ до момента времени, когда ток якоря станет равным току отпускания РУП. Реле РУП выключается, в цепь обмотки возбуждения вводится Rвд, происходит ослабление поля, ток якоря увеличивается. При токе якоря равным току срабатывания РУП оно (РУП) зашунтирует Rвд, поле электродвигателя начнет увеличиваться, но значительно медленнее, ток якоря начнет уменьшаться.

Процесс повторится несколько десятков раз, пока поле выйдет на Фу, которое соответствует определенному положению движка Rвд.

В мощных системах АЭП РУП включает свой контактор управления полем (КУП), который вызывает включение и отключение добавочного сопротивления. При резком изменении положения движка Rвд также будет идти вибрационное управление, т.е. управление функцией тока.

Достоинства: простота реализации метода.

— для каждого электродвигателя нужен свой электрический аппарат (РУП);

— время пуска является функцией Мс и момента инерции.

Управление в функции пути

Это чисто технологическое управление, для реализации которого необходимы электрические аппараты, контролирующие путь (конечные или путевые выключатели), которые в определенном положении подвижных частей механизма вызывает пуск, реверс, останов, переход на малую скорость и т.д.

Схема автоматизации возвратно-поступательного движения АД с КЗ ротором

Схема автоматизации возвратно-поступательного движения представлена на рисунке 2.14, где приняты обозначения: SQ1, SQ2 – конечные выключатели.

Применяется в продольно-строгальных станках и шлифовальных станках.

Таблица 2.1 Способы управления и область применения

1) Реле времени на постоянном и переменном токе

2) Пневматические реле

2) Динамическое торможение

1) Реле напряжения

2) Реле контроля скорости

1) Пуск ДПТ на х.х. в одну ступень

2) Торможение противовключением АД с к.з. ротором

3) Пуск с синхронизацией СД

1) Двухзонный ЭП постоянного тока (ФФн)

2) Пуск с синхронизацией СД

1) Автоматизация возвратно-поступательного движения

Источник

Управление двигателем в функции тока

В этом случае управление осуществляется с помощью реле min тока, которые обычно включаются в цепь якоря двигателя и срабатывают при достижении током min заданного значения [1; 10; 14].

Достоинства: измеряем непосредственно ток ( ).

Недостатки: сложность настройки токовых реле, существенное влияние на процесс управления колебаний нагрузки и напряжения источника питания. Этот способ управления редко применяется.

Управление двигателем в функции пути

(принципы позиционирования электропривода)

В этом случае управляющие команды на включение и отключение двигателя подаются при достижении ИО РМ определенного положения.

Автоматическое управление положением осуществляется в двух видах:

1) дискретное позиционирование электропривода в заданных точках пути по дискретным сигналам путевых датчиков;

2) непрерывное автоматическое управление положением по отклонению для осуществления дозированных перемещений по заданной программе.

Если при первом способе достигается точность позиционирования около 0,1..0,01мм, то во втором случае точность позиционирования увеличивается на порядок. В первом случае контроль пути осуществляется с помощью дискретных контактных и бесконтактных датчиков. В некоторых случаях используют специальные кодовые датчики, которые выдают два и более сигналов, обеспечивая несколько команд: первая грубая и вторая окончательная — точная. Во втором случае используются датчики, непрерывно контролирующие перемещение регулирующего органа. Такие датчики могут быть аналоговыми или цифровыми. Для постоянного контроля положения в измерительных устройствах часто используют специальные кинематические цепи.

При любом способе управления в процессе работы ЭП обеспечивает:

Читайте также:  Виды сварочных дуг по роду тока

1) задание позиции или значения перемещения;

2) контроль перемещения в позиции;

3) точный останов в заданной позиции.

При точном останове обычно на ЭП накладывается механический тормоз, помогающий остановить регулирующий орган в заданной позиции. Для повышения точности на последней стадии обычно осуществляется переход на пониженные скорости (скорости дотягивания), таких скоростей может быть несколько.

Управление скоростью электропривода

Большинство машин в процессе работы требует управления скоростью исполнительного органа. Раньше эта процедура осуществлялась за счет коробки передач или вариатора. Сегодня эта задача решается за счет изменения скорости двигателя. Рассмотрим в разделах 4 и 5 основные способы управления скоростью и моментом двигателей постоянного и переменного тока.

Для оценки способа управления скоростью привода используют ряд показателей.

Основные показатели, характеризующие способы регулирования скорости вращения ЭП:

1. Диапазон регулирования: , где ωmax, ωmin— скорость холостого хода двигателя на верхней и нижней границе диапазона регулирования.

2. Плавность регулирования представляет собой отношение скоростей при переходе с одной ступени регулирования на другую.

3. Экономичность регулирования характеризуется затратами на устройство управления и потерями в процессе работы.

4. Стабильность угловой скорости характеризуется изменением угловой скорости при заданном изменении нагрузки. Определяется жесткостью механических характеристик. Чем выше жесткость, тем выше стабильность.

5. Направление регулирования скорости (вверх или вниз от номинальной).

6. Допустимая нагрузка двигателя – это наибольшее значение момента, с которым двигатель может работать длительное время на регулировочных характеристиках (не перегреваясь).

Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения

Двигатели постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) нашли широкое применение в системах регулируемого ЭП различных машин в связи с возможностью плавного регулирования скорости в широком диапазоне и при линейных механических характеристиках.

Прокрутить вверх

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Источник

В различных функциях

date image2015-02-27
views image5924

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

14.1. Принципы управления пуском электродвигателей постоянного и переменного токов в функции скорости и тока

Электрические цепи в схемах управления делятся на две категории: цепи главного тока и вспомогательные. К цепям главного тока (силовым) относятся силовые цепи двигателей и источников питания. Они вычерчиваются утолщенными линиями. Вспомогательные цепи включают в себя цепи управления, где присоединяются катушки пускателей, контакторов и реле, их контакты и другие элементы аппаратов. Кроме того, к вспомогательным цепям относятся цепи защиты, контроля, сигнализации, блокировки между отдельными электроприводами. Вспомогательные цепи изображаются тонкими линиями.

Управление пуском, реверсом и торможением электродвигателей постоянного (ДПТ) и переменного (АД) токов в большинстве случаев осуществляется в функции скорости (ЭДС), тока, пути и времени. Например, процесс разгона электропривода со ступенчатым ускорением, сопровождается изменением таких параметров: скорости, момента или тока нагрузки, времени. При автоматическом управлении электроприводом и технологическим процессом может применятся управление в функциях мощности, момента, пути, времени, натяжения, температуры, цвета, числа операций и других.

Управление в функции скорости. Управление в функции угловой скорости требует её контроля с помощью реле непосредственно или косвенно. По достижении заданного значения скорости соответствующее реле выдает команду на включение контакторов, пускателей ускорения.

Включение двигателя постоянного тока независимого возбуждения в функции скорости, пропорционаленой ЭДС (Е = ωсФ) дано на рис.14.1.

При включении контактора напряжение на катушках реле ускорения КV1, KV2 или непосредственно контакторов КМУ1, КМУ2 равно падению напряжения ∆Uя на якоре. Оно в начальный момент пуска недостаточно для их срабатывания. В процессе разгона ЭДС двигателя увеличивается и по достижении определенной угловой скорости возрастает до значения уставки срабатывания первого реле ускорения КV1 (контактора КМУ1), которое включает первый контактор КМУ1. После этого резистор R1 первой ступени ускорения шунтируется. При дальнейшем увеличении угловой скорости двигателя ЭДС достигает значения уставки второго реле KV2 (второго контактора КМУ2), падающего команду на шунтирование резистора R2 второй ступени ускорения.

Рис. 14.1. Схема управления в функции скорости ДПТ

Включение трехфазного асинхронного двигателя выполняется кнопкой SB2 «Пуск». При достижении угловой скорости вращения вала определенной величины замыкаются контакты реле контроля скорости КУКС (рис.14.2).

Рис. 14.2. Схема управления в функции скорости АД

После нажатия на кнопку SB1 «Стоп» прекращается питание катушки пускателя КМ и двигатель отключается. Одновременно замыкаются контакты КМ в цепи катушки пускателя КМТ, главные контакты которой вводят двигатель в режим противовключения. При остановке двигателя контакты КУКС вернутся в исходное положение и прекратится питание катушки КМТ.

Читайте также:  Через мозг будто прошел ток

Управление в функции тока. Управление в функции тока осуществляется путем применения реле минимального или максимального тока. Эти реле включают контакторы, пускатели ускорения в моменты увеличения или уменьшения тока двигателя до заданного значения.

Ступени пускового реостата R1 и R2 (рис.14.3,14.4) шунтируются при снижении тока до заданного минимального значения.

Реле ускорения КА1, КА2 (может быть и их больше) отрегулированы так, что их размыкающие контакты после замыкания контактов контактора, пускателя КМ разомкнуться раньше, чем может включится контактор, пускатель ускорения КМУ1, то есть собственное время срабатывания такого реле должно быть меньше собственного времени срабатывания контактора, пускателя. Реле КА1 и КА2 срабатывают при токе максимального значения и разгон электропривода начинается с полностью введенными резисторами в силовой цепи двигателя. По мере разгона двигателя ток в якоре (двигатель постоянного тока) или ротора (двигатель переменного тока) уменьшается. После снижения тока до минимального значения реле KA1 отпускает якорь и его размыкающий контакт замыкается, чем создается цепь включения катушки ускорения КМУ1. Силовыми контактами КМУ1 шунтируется резистор первой ступени R1, а через замыкающий блок — контакт обеспечивает питание катушки контактора, пускателя КМУ1. После срабатывания КМУ1 процесс разгона начинает контролировать реле КА2, размыкающий контакт которого сначала разомкнется, а при снижении тока до минимальной величины замкнется и включит контактор, пускатель КМУ2, шунтирующий ступень R2. Внешнее пусковое ступенчатое сопротивление в цепи якоря или роторе будет выведено. Схема управления контакторами, пускателями дана на рис.14.5.

Рис. 14.3. Схема управления в функции тока ДПТ

Рис. 14.4. Схема управления в функции тока АД

Рис.14.5. Схема управления контакторами ускорения

14.2. Принципы управления пуском электродвигателей постоянного и переменного токов в функции пути и времени

Управление в функции пути. Управление электроприводом в функции пути осуществляется путевыми и конечными включателями.

На рис.14.6. приводится схема автоматизации остановки электродвигателя при достижении производственного механизма крайних положений.

Запускают двигатель кнопкой SB2. Двигатель подключается к источнику тока, якорь начинает вращаться, а подвижная часть механизма, дойдя до определенного места (пройдя определенный путь), нажимает на шток конечного выключателя SQ. При этом размыкаются контакты SQ, размыкающие цепь катушки контактора КМ. Индуктор двигателя отключается от сети и он останавливается.

+ —

Рис.14.6. Схема управления в функции пути ДПТ

Если какой — либо элемент производственного механизма совершает возвратно — поступательное движение от асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 14.7), то для подачи автоматических команд на реверсирование двигателя устанавливают путевые выключатели SQП1 и SQП2, контакты которых включают и выключают реверсивный электромагнитный пускатель КМВ (вперед) и КМВ (назад).

При несрабатывании путевых выключателей вследствие неисправности, движение подвижного элемента механизма будет ограниченно конечными выключателями SQ1 и SQ2.

Рис.14.7. Схема управления в функции пути АД

Управление в функции времени. Управление в функции времени осуществляется с помощью аппаратов контролирующих время и настраиваемых на отсчёт заданных выдержек времени. Каждое реле времени включает или отключает отдельный контактор, пускатель управления.

Реле времени КТ1, КТ2 осуществляют выдержку времени при отключении (шунтировании пусковых резисторов R1 и R2) при пуске шунтового двигателя постоянного тока (рис.14.8). Поэтому в схеме их катушки получают питание после замыкания силового контактора КМ. С одной выдержкой времени через замыкающие контакты реле времени КТ1 включается катушка контактора ускорения КМУ1 и шунтируется первая ступень пускового реостата. С выдержкой времени уже другой продолжительности происходит аналогичное шунтирование второй ступени пускового реостата.

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» срабатывает пускатель ускорения КМУ, подключая в цепь статора трехфазного асинхронного двигателя резистор (рис.14.9). Одновременно через блок — контакты КМУ подключается реле времени КТ и шунтируется кнопка SB2 «Пуск». С выдержкой времени через замыкающие контакты реле времени КТ включается катушка пускателя КМ и отключается катушка пускателя КМУ. Статор двигателя подключается непосредственно к сети.

Рис.14.8. Схема управления в функции времени ДПТ

Рис.14.9. Схема управления в функции пути АД

14.3. Тиристорное управление асинхронным двигателем короткозамкнутым ротором

В схеме разомкнутого управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором в качестве силовых элементов, включенных в статорную цепь двигателя, используются тиристоры в сочетании с релейно-контактными аппаратами в цепи управления. Тиристоры, выполняя роль силовых коммутаторов, легко позволяют осуществить необходимый темп изменения напряжения на статоре двигателя путем регулирования угла включения тиристоров. При непрерывном изменении угла включения тиристоров в процессе пуска осуществляется так, чтобы приложенное напряжение к статору изменялось от нуля до номинального значения, и можно было ограничить токи и моменты двигателя.

Эффективное динамическое торможение имеет место в схемах с демпфирующими контурами. Добавление одного шунтирующего тиристора замыкающего цепь тока между двумя фазами, приводит к увеличению постоянной составляющей тока для создания достаточного тормозного момента в области высокой угловой скорости.

Типовая схема комплектного устройства (рис.14.10) состоит в силовой части из группы включенных встречно — параллельно тиристоров VД1, VД2 в фазе L1, тиристоров VД3, VД4 в фазе L3 и одного короткозамыкающего тиристора VД7 между фазами L1 и L2, для управления двигателем М. Схема включает блок управления БУ и релейно — контактный узел управления.

Читайте также:  Ощущение как будто проходит ток по телу

При нажатии кнопки SB2 включаются реле KL1 и KL2, на управляющие электроды тиристоров VД1…VД4 подаются импульсы, сдвинутые на 60° относительно питающего напряжения. К статору двигателя прикладывается пониженное напряжение, в связи с чем снижается пусковой ток и уменьшается пусковой момент. Двигатель начинает разгонятся. Размыкающий контакт реле КL1 отключает реле KV с выдержкой времени, определяемой резистором R7 и конденсатором С4. Размыкающими контактами реле KV шунтируются соответствующие резисторы в блоке управления тиристорами БУ, и к статору прикладывается полное напряжение.

Рис.14.10. Схема тиристорного управления пуском и торможением асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

При нажатии кнопки SB1 теряет питание релейная схема управления, тиристоры VД1…VД4 отключаются, и напряжение со статора двигателя снимается. Включается за счет, запасенной конденсатором С5 энергии, на время торможения реле КV, которое своими контактами включает тиристоры VД2 и VД7. Через фазы L1 и L2 обмотки статора двигателя протекает ток однополупериодного выпрямления, обеспечивающий эффективное динамическое торможение. Это ток регулируется резисторами R1 и R3.

В схеме предусмотрен шаговый режим, выполняемый нажатием кнопки SB3. При этом включаются реле КVШ1 и тиристоры VД2, VД7. В этом случае по фазам L1 и L2 обмотки статора двигателя протекает ток однополупериодного выпрямления. При отпускании кнопки SB3 выключаются реле КVШ1 и тиристоры VД2 и VД7, включаются на короткое время за счет энергии, запасенной в конденсаторе С6, реле КVШ2 и тиристор VД3, и ротор двигателя совершает шаг (поворачивается на некоторый угол вследствие поворота примерно на тот же угол результирующего вектора потока статора). Размер шага не строго фиксирован и зависит от напряжения сети, момента инерции привода и от среднего значения выпрямленного тока. Переход на шаговый режим работы двигателя возможен после динамического торможения и остановки, так как реле КVШ1 первоначально можно включить только после замыкания размыкающих контактов КL1 и KV.

Источник



Способы регулирования напряжения и тока

Регулирование напряжение и тока

За счет изменения нагрузки на энергосистему напряжение в электрических сетях не остается постоянным, а подвергается зна­чительным изменениям, при этом величина этих изменений до­стигает 10-20% номинального значения.

Изменение величины сетевого напряжения вредно сказыва­ется на работе приемников электрической энергии: при повышении напряжения питающей сети на 10% выше номинального срок службы обычных электри­ческих ламп накаливания сокращается примерно в четыре раза; при понижении напряжения на 10 % сила света, излучаемого лам­пой накаливания, уменьшается на 40%. Повышение напряжения накала мощных радиоламп всего на 1 %, уменьшает их срок службы примерно на 15%.

Колебания сетевого напряжения сказываются и на величине выпрямленного напряжения в выпрямителях, питающих цепи усилительных устройств: понижение напряжения сети вызывает уменьшение величины выпрямленных напряжения, что приводит к уменьшению выход­ной мощности усилительного устройства и дополнительным ис­кажениям за счет изменения режима работы. В низковольтных выпрямителях, предназначенных для питания ЗЧЛ, снижение сетевого напряжения приводит к недокалу лампы, а, следовательно, к уменьшению светового потока.

Иногда изменение режима питания происходит не только из-за колебаний сетевого напряжения, но и вследствие изменения сопротивления.

Для обеспечения нормального режима питания приемников электрической энергии применяются различные виды регулирующих устройств. Эти устройства можно подразделить на две боль­шие группы:

1) ручные регулирующие устройства;

2) автоматические регулирующие устройства.

Автоматические регулирующие устройства, предназначенные для обеспечения постоянства питающего напря­жения, носят название стабилизаторов напряже­ния, а устройства для автоматического поддержания постоян­ства тока потребителя называются стабилизаторами тока.

Стабилизаторы сложнее и дороже ручных регулирующих устройств, однако, применение стабилизаторов устраняет необ­ходимость непрерывного наблюдения за режимом работы и обес­печивает заданную точность регулирования без вмешательства человека, что исключает возможность субъективных ошибок, неизбежных при ручном регулировании.

Ручное регулирование в цепях постоянного тока осуществля­ется с помощью переменных активных сопротивлений (реостатов, делителей напряжения, потенциометров). Активные сопротивле­ния пригодны также и для регулирования в цепях переменного тока. Для ручного регулирования в цепях переменного тока поль­зуются и переменными индуктивными сопротивлениями, а также различными видами регулировочных трансформаторов и авто­трансформаторов. В качестве переменных индуктивных сопро­тивлений обычно используют дроссели с секционированной об­моткой, дроссели с регулируемым зазором в магнитной цепи и дроссели насыщения с подмагничиванием постоянным током.

Для работы в схемах стабилизаторов используют нелинейные элементы и управляемые приборы. Из числа нелинейных элемен­тов для автоматического регулирования наибольшее распростра­нение получили термосопротивления, кремниевые полупроводниковые стабилитроны и насыщенные дроссели. Из управляемых приборов в схемах ста­билизаторов используют электронные лампы, транзисторы, уп­равляемые полупроводниковые диоды, дроссели насыщения и магнитные усилители.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник