Билет №29

Б И Л Е Т № 29

1. Влияние U₂ , R₂¢, f₂ , на свойства и характеристики асинхронных электроприводов.

2. Система ТП-Д в зоне прерывистого режима как объект регулирования. Адаптивный регулятор тока.

3. Начертить и пояснить нагрузочную диаграмму и тахограмму работы электропривода валков непрерывного листового стана холодной прокатки.

1 Влияние U₂ , R₂¢, f₂ , на свойства и характеристики асинхронных электроприводов.

Воспользуемся упрощенной схемой замещения:

В соответствии с этой схемой замещения ток:

Вращающий момент асинхронного двигателя может быть определен из выражения потерь , откуда , где , . Подставляя значение тока I2`, получаем:

критическое скольжение ; + двигательный режим, - генераторный режим.

Критический момент ,

после преобразования: , где .

Исходя из этих выражений, можно определить влияние параметров:

U1: при уменьшении U1, уменьшается Mк (), поэтому этот тип двигателей чувствителен к колебаниям напряжения. При этом Sк=const.

R2: при увеличении , критический момент Мк=const; Sк увеличивается и может оказаться в зоне противовключения (4 квадрант) ().

f1: при уменьшении f1 уменьшаются w0, и наоборот (). При уменьшении f1 увеличивается Мк (); уменьшается X1, X2 (X=2ПfL), значит увеличивается и Sк, но в меньшей степени. Увеличивается жесткость механических характеристик в рабочей зоне. Это характеризует частотное регулирование.

R1, X1, X2: с увеличением этих параметров уменьшается Мк и Sк, w0=const. Изменением этих параметров скорость регулируют редко. ( только при пуске).

2. Система ТП-Д в зоне прерывистого режима как объект регулирования. Адаптивный регулятор тока.

В системе ТП-Д при токе якоря

имеет место прерывистый режим. Когда существенно изменяются параметры объекта регулирования. В зоне прерывистого режима механические х-ки становятся нелинейными, изменяется регулировочная х-ка.

При : ;

: .

На рис.3.4.2 показаны- а)граничный режим(); б)прерывистый режим(). Процессы для тока заканчиваются на одном интервале проводимости, что эквивалентно исчезновению электромагнитной инерционности якоря ().

В зоне прерывистого тока изменяется от в граничном режиме до бесконечности в режиме идеального холостого хода ().

На рис.3.4.3 показана структурная схема системы ТП-Д как объекта регулирования в прерывистом режиме.

В непрерывном режиме передаточная функция имеет вид:

.

В зоне прерывистого режима передаточная функция имеет вид:

. . .

меняется от в граничном режиме до бесконечности в режиме идеального холостого хода.

Т.о., структурная схема и параметры объекта существенно изменяются, объект становится нелинейным. Из-за этого САР в зоне прерывистого режима размыкается, динамические свойства резко ухудшаются и когда требуется повышенное качество работы САР, необходимо в зоне прерывистого режима принимать определенные меры.

Для серии КТЭ регулирование тока якоря осуществляется адаптивным регулятором тока с эталонной моделью, реализованным на ячейке адаптации N210. Усилитель А1 является пропорционально – интегральным регулятором тока. Апериодическое звено, выполненное на усилителе А3, формирует сигнал эталонного переходного процесса. На усилителе А4 к сигналу выхода регулятора тока добавляется разность между сигналами эталонного и фактического переходного процессов.

Эталонная модель позволяет сохранить удовлетворительными переходные процессы при неточной настройке регуляторов.

Адаптация в режиме прерывистых токов (изменение структуры регулятора тока на чисто интегральный, и увеличение коэффициента усиления РТ) реализована схемой адаптации. Генератор, G формирует пилообразные колебания Uп, которые на компараторе АU сравниваются с модулем сигнала с эталонной модели, то есть со средним значением тока двигателей. Пока среднее значение сигнала Id превышает амплитуду пилообразного напряжения, напряжение с компаратора АU=0. При ослаблении сигнала среднего значения тока до величины пилообразного напряжения Uп, под действием напряжения с АU РТ становится чисто интегральным и уменьшая входное сопротивление регулятора, тем самым увеличивая его коэффициент передачи в прерывистом режиме.

В данной схеме увеличение быстродействия в контуре регулирования тока при прерывистом характере тока достигается за счет изменения структуры регулятора тока при вхождении в прерывистый режим. В режиме непрерывного тока результирующая регулятора тока определяется:

При вхождении в зону прерывистых токов будет:

; причем .

Изменение структуры регулятора при переходе от ПИ к И режиму осуществляется ключем К2. Для того, чтобы исключить переходный процесс связанный с изменением параметров РТ, переключение осуществляется методом широтно-импульсной модуляции, при этом частота модуляции на порядок выше частоты пульсации тока якоря. С этой целью управление К2 осуществляется с помощью компаратора напряжения AU, на входе которого сравнивается сигнал с выхода генератора пилообразного напряжения G и модуль главной составляющей сигнала задания на ток.

Амплитуда пилообразного напряжения выбирается исходя из величины сигнала задания на ток, соответствует величине гранично-непрерывного тока в рабочей зоне преобразования (правый рисунок).

В прерывистом режиме на время, в которое среднее значение меньше пилообразного напряжения, компаратор AU закрывает ключ К2, происходит адаптация к прерывистому режиму. Время адаптации тем больше, чем глубже прерывистый режим.

3. Начертить и пояснить нагрузочную диаграмму и тахограмму работы электропривода валков непрерывного листового стана холодной прокатки.

1 Заправка рулона в каждую из клетей стана на заправочной скорости.

2 Разгон стана до скорости прокатка (на рисунке выше номинальной. Т.е. с ослаблением потока).

3 Прокатка полосы и параллельное (во времени) подваривание второго рулона при помощи петлевого устройства.

4 Замедление стана до скорости пропуска шва и его прокатка всеми клетьми.

5 Прокатка полосы.

6 Повтор циклов 3 и 4.

Набор в рулоны и обрезание барабанными ножницами.

7 Снижение скорости до скорости выпуска.

8 Выброс конца полосы и останов стана.