- •Суэп. Лекции. Содержание
- •Вводная часть
- •Общие понятия, структурная схема аэп
- •Историческая справка
- •Задачи, решаемые аэп
- •Функции, выполняемые аэп
- •Электрические схемы
- •Функциональная схема (рисунок 1.3)
- •Принципиальная
- •Монтажная
- •Принципы автоматического управления процессами пуска, торможения, реверса
- •Управление в функции времени
- •Типовой узел для дт дпт нв
- •Управление в функции скорости
- •Типовой узел для торможения противовключением ад с кз
- •Управление в функции тока
- •Управление в функции пути
- •Типовые схемы автоматического управления сд
- •Электрические защиты в релейно-контакторных системах аэп до 1000 в
- •Максимально-токовая защита
- •Защита ад с кзр (Iп)
- •Защита ад с фр и дпт (i1 2,5 Iн)
- •Минимально-токовая защита
- •Нулевая защита (защита от самозапуска)
- •Защита от затянувшегося, либо несостоявшегося пуска сд
- •Защита от выпадания из синхронизма
- •Защита от перенапряжений
- •Технологические блокировки
- •Станции управления
- •Реверсивный магнитный пускатель
- •Станция управления пу13-21
- •Станция управления пу65-20
- •Элементы замкнутых систем аэп постоянного тока
- •Дпт как элемент замкнутой сар
- •Передаточная функция при однозонном регулировании скорости
- •Развернутая структурная схема для однозонного аэп
- •Развернутая структурная схема для двухзонного аэп
- •Силовые преобразователи, как элемент сар
- •Регулировочные характеристики вентильных преобразователей при различных опорных напряжениях сифу
- •Передаточная функция
- •Реверсивный вентильный преобразователь с раздельным управлением
- •Реверсивные тиристорные преобразователи с совместным управлением
- •Регуляторы
- •Основные схемы включения оу
- •Схемы включения оу с ограничением входного сигнала
- •Схемы включения оу с частотно-зависимым преобразованием сигнала
- •Датчики
- •Датчики постоянного тока
- •Датчик тока на базе шунта с усилителями постоянного тока
- •Датчик, построенные на базе трансформатора переменного тока
- •Датчик постоянного тока на базе магнитодиодов
- •Датчик постоянного тока на основе элементов Холла
- •Датчик скорости на базе тахогенератора переменного тока
- •Импульсный датчик скорости (рисунок 3.74)
- •Датчики эдс
- •Датчик эдс на базе тахометрического моста
- •Датчик эдс с применением дн и дт
- •Сельсинный задатчик
- •Замкнутые одноконтурные системы аэп постоянного тока
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по напряжению
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с обратной связью по току
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости
- •Статические характеристики двухконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой по току
- •Статические характеристики одноконтурной системы аэп с отрицательной обратной связью по скорости и упреждающим токовым ограничением
- •Замкнутые системы аэп стабилизации скорости
- •Оптимизация контуров регулирования
- •Оптимизация контура регулирования на модульный оптимум, объект которого содержит большую и малую инерционности
- •Применение п-регулятора для контура, объект которого содержит большую и малую инерционности
- •Оптимизация контура на мо контура, объект которого имеет интегрирующее звено и звено с малой постоянной времени.
- •Оптимизация контура на со, объект которого содержит интегрирующее звено и звено с малой постоянной времени
- •Принципы построения многоконтурных аэп
- •Однозонный эп с подчиненным регулированием параметров с обратной связью по скорости
- •Оптимизация контура тока
- •Оптимизация контура тока с заторможенным электродвигателем
- •О запасе тиристорного преобразователя по напряжению
- •Оценка влияния внутренней обратной связи по эдс на процессы в контуре тока
- •Оптимизация контура скорости
- •Однократноинтегрирующая система аэп
- •Двукратноинтегрирующая система аэп
- •Реализация систем с подчиненным регулированием параметров
- •Принципиальная (блочная) схема двухконтурной аэп с подчиненным регулированием параметров
- •Расчет параметров и решающей цепи контура тока
- •Расчет параметров и решающей цепи контура скорости
- •Построение скоростных характеристик
- •Построение систем аэп с заданным статизмом
- •Применение задатчика интенсивности на входе контура скорости
- •Осциллограммы сигналов при пуске, торможении, реверсе с задатчиком интенсивности на входе регулятора скорости
- •Особенность работы привода с п- и пи-регуляторами скорости при наличии задатчика интенсивности на входе
- •Однозонный эп с обратной связью по эдс
- •Оптимизация контура эдс
- •Принципиальная (блочная) схема с обратной связью по эдс и датчиком напряжения
- •Стабилизация тока возбуждения в однозонных системах аэп
- •Двухзонный аэп с подчиненным регулированием параметров
- •Функциональная схема двухзонного аэп
- •Диаграмма пуска эд с выходом во вторую зону
- •Полная структурная схема двухзонного аэп с подчиненным регулированием параметров
- •Оптимизация контура потока
- •Оптимизация контура потока с датчиком тока возбуждения
- •Оптимизация контура эдс и его линеаризация
- •Принципиальная (блочная) схема управления возбуждением электродвигателя в двухзонном реверсивном по якорю аэп
- •Линеаризация контура скорости в двухзонном аэп
- •Следящие системы аэп
- •Структурная схема и режимы работы позиционной системы аэп
- •Оптимизация контура положения для режима малых перемещений
- •Аналоговая позиционная система аэп
- •Оптимизация контура положения при расчете системы в относительных единицах для режима малых перемещений
- •Оптимизация контура положения для режима средних перемещений
- •Сравнительная оценка коэффициентов регулятора положения для малого и средних перемещений
- •Режим больших перемещений
- •Применение параболического регулятора положения
- •Адаптивные системы аэп
- •Беспоисковые адаптивные аэп
- •Системы с внутренними обратными связями
- •Системы с эталонными моделями
- •Системы с самонастройкой
- •Системы с переключающейся структурой регуляторов
- •Оптимизация контура тока в режиме прерывистого тока
- •Техническая реализация адаптивного регулятора тока
- •Особенности поисковых адаптивных аэп
- •Комплектный тиристорный электропривод на базе бту 3601
- •Общие сведения о системе
- •Тиристорный преобразователь
- •Силовая часть
- •Система регулирования
- •Адаптивный регулятор тока
- •Регулятор скорости
- •Электроприводы переменного тока
- •Краткий обзор систем аэп переменного тока
- •Аэп переменного тока на базе вентильного двигателя
- •Общие сведения о работе вентильного двигателя
- •Комплектный эп переменного тока с вентильным двигателем эпб-1
-
Принципы построения многоконтурных аэп
В АЭП в процессе регулирования требуется контролировать и ограничивать ряд координат ЭП на допустимом уровне (ток, напряжение и т.д.), поэтому современные системы АЭП многоконтурные.
Принципы построения многоконтурных систем АЭП:
1) Многоконтурные АЭП с параллельными контурами регулирования с одним или несколькими регуляторами
а) с одним регулятором (рисунок 5.17);
Рисунок
5.17
Недостаток системы с одним регулятором – регулятор имеет компромиссную настройку для того, чтобы переходные процессы были требуемого качества в контурах скорости и тока.
Достоинство – относительно высокое быстродействие, если применяется несколько регуляторов (но в этом случае усложняется узел, который обеспечивает их совместную работу).
-
Многоконтурные системы с концентрическими контурами регулирования (рисунок 5.18).
Рисунок
5.18
Достоинства:
- возможность реализации оптимальных законов управления каждого параметра;
- простота ограничения максимальных значений регулируемой величины за счет ограничения сигнала на входе соответствующего регулятора. Ограничение тока осуществляется за счет ограничения выходного сигнала РС, который является задающим для контура тока. Максимальная скорость привода ограничивается за счет ограничения максимальных сигналов задания на входе системы;
- упрощается расчет, наладка и реализация. Оптимизация системы начинается с внутреннего контура, который в дальнейшем будет представлен в виде звена с достаточно простой передаточной функцией, входящего в состав объекта внешнего контура.
Недостатки:
- быстродействие системы снижается по мере увеличения контуров регулирования;
- растет малая постоянная времени контуров регулирования.
-
Однозонный эп с подчиненным регулированием параметров с обратной связью по скорости
Структурная схема однозонного ЭП постоянного тока с обратной связью по скорости с подчиненным регулированием параметров представлена на рисунке 5.19.
Рисунок
5.19
Рисунок
5.20
I – Ic = Iдин.
В точке 2 регулятор скорости сойдет с ограничения и будет уменьшать свой сигнал до такого уровня, при котором ток двигателя равен току статической нагрузки. Установившийся режим в точке 3 наступит при равенстве I = Ic.
-
Оптимизация контура тока
-
Оптимизация контура тока с заторможенным электродвигателем
-
Структурная схема внутреннего контура тока представлена на рисунке 5.21.
Допущения:
- датчик тока считаем безинерционным ;
- все малые инерционности, которые имеет контур, включены на входе ТП ;
- ЭД заторможен (Е = 0) или (Е 0), а значит отсутствует ОС по ЭДС.
Контур тока содержит звенья с большой и малой инерционностью (малую инерционность компенсировать не следует, она будет определять помехоустойчивость контура).
Рисунок
5.21
Рисунок
5.22
.
Получили регулятор тока (РТ) ПИ-типа. С этим регулятором система астатическая и по заданию, и по возмущению (для заторможенного двигателя).
,
где – передаточная функция прямого канала;
– передаточная функция разомкнутого контура.
Тогда, передаточная функция замкнутого контура тока
;
,
где 2Т = Тт – эквивалентная постоянная времени оптимизированного на МО контура тока.
УР: .