Система подчиненного регулирования скорости с двухзонным управлением

 

Двухзонное управление применяется для расширения диапазона управления скоростью двигателя. При этом черновая обработка, характеризующаяся малой скоростью и большой глубиной резания, ведется в первой зоне, а чистовая, с большой скоростью и малой глубиной резания – во второй.

 

1. Функциональная схема СЭП

 

 

ЗИ – задатчик скорости;

ДН – датчик напряжения якоря;

ДЭ – датчик ЭДС;

БВМ – блок выделения модуля ЭДС;

ТВ – тиристорный возбудитель;

ДТВ – датчик тока возбуждения;

РТВ – регулятор тока возбуждения;

РЭ – регулятор ЭДС;

БО – блок ограничения;

 

2. Статические характеристики

 

 

- 1-я зона управления;

- 2-я зона управления; Р - const,

В 1-й зоне двигатель не может быть использован на полную мощность , во второй зоне он используется полностью. В то же время нагрузочная способность падает от до . Это обусловлено стремлением обеспечить нормальную коммутацию на коллекторе двигателя. В соответствии с изложенным, в СЭП введено регулируемое токоограничение, во 2-й зоне воздействующее на БО РС. Данная система является системой зависимого управления полем двигателя. Пуск двигателя на максимальную скорость происходит через ЗИ, причем в 1-й зоне возрастает при , поскольку РЭ находится в ограничении. Во второй зоне и при . Во второй зоне РЭ выходит из ограничения, снижая . СЭП называется системой зависимого управления полем двигателя, так как контур ЭДС зависит от контура скорости.

 

4. Динамика пуска привода на максимальную скорость.

 

 

Настройка контуров тока якоря и скорости двигателя происходит аналогично однозонному управлению. Контуры тока возбуждения и ЭДС настраиваются на оптимум по модулю.

 

 

СЭП переменного тока

 

1) Классификация регулируемых электропрводов переменного тока:

В настоящее время в большинстве случаев применяются АИН.

Автономный – выходная частота не зависит от входной.

Источник напряжения – не меняет напряжение от нагрузки. АКБ по своим свойствам приближена к источнику напряжения.

Реже применяют АИТ. Источник тока имеет большое внутреннее сопротивление.

 

2) Основные принципы управления скоростью двигателя.

Введем следующие обозначения

(ипсилон) – относительное напряжение;

(ню) – относительная частота статора; где .

Чаще всего реализуются три закона управления:

а) - применяется в станках. Характеризуется постоянством максимального момента.

б) - применяется для привода агрегатов с вентиляторной механической характеристикой: насосы, компрессоры.

 

в) - применяется на подъемных механизмах, намоточно-размоточных устройствах.

 

 

3) Схема силовой части электропривода с АИН. Рассмотрим наиболее часто применяемую схему с неуправляемым выпрямителем на диодах и инвертором на транзисторах.

 

 

VD1-6– тиристоры выпрямителя; VT1-6 – транзисторы инвертора; - фильтр; VD7-12 - возвратный диодный мост для пропуска реактивной энергии со стороны статора АД; БУИ – блок управления инвертором;

- управление напряжением и частотой статора по закону а), б) или в)

Достоинства схемы:

- пригодна для многодвигательного привода;

- относительно простая схема управления инвертором;

Недостатки:

- для реверсивного ЭП требуется реверсивный выпрямитель;

 

 

4) Схема силовой части ЭП с АИТ. Рассмотрим схему с управляемым выпрямителем и инвертором на тиристорах.

 

 

Схемы с АИТ называют схемами с частотно-токовым управлением. Контур тока обеспечивает стабилизацию выпрямленного тока , т.е. стабилизацию тока статора двигателя .

Достоинствами схем с АИТ являются:

- упрощенная схема силовой части;

- реверсивный привод может быть организован на нереверсивном выпрямителе.

Недостатком схемы является:

- невозможность использования АИТ при многодвигательном приводе;

- сложный алгоритм коммутации тиристоров инвертора.