Замкнутые системы автоматического управления электроприводами с двигателями переменного тока

САУ. Замкнутые и разомкнутые К разомкнутым относят схемы где не используется обр связь, здесь применяется релейно-контакторная аппаратура(кнопки, ключи, рубильники,выключатели) Схема проста в эксплуатации, используется там где не требуется выс качество управления ЭП (пуск, реверс,тормоз). Замкнутые схемы примен где надо выс качество управления (бол диапазон регул скорости, поддержание её, точная остановка, экономичность). Замкнут сх строятся по принципу компенсации возмущений и отклонений(обратной связи), который хар-ся наличием ОС, соед выход ЭП с его входом. ПОС – это ОС, сигнал которой направлен согласно(складывается) с задающим сигналом. ООС – сигнал направлен встречно(вычитается)

Билет №25

ВОПРОС1

принцип действия электромагнитных порошковых муфт (ЭПМ) основан на свойстве жидкого или порошкового ферромагнитного наполнителя увеличивать под действием магнитного поля свою вязкость и прочно прилипать к поверхностям магнитной системы

представляющая собой фрикционную нормально разомкнутую муфту, состоит из неподвижного магнитопровода) с катушкой возбуждения; ведущей части, отделенной от магнитопровода / воздушным зазором; ведомой части, отделенной от ведущей части рабочим зазором, заполненным порошком. Добавление некоторых веществ к ферромагнитному наполнителю должно предотвращать комкование наполнителей, которое может привести к значительному изменению проводимости рабочего зазора и передаваемого муфтой момента

В системах радиоавтоматики электромагнитные порошковые муфты используются для включения и отключения механических цепей, а также используются в исполнительных устройствах регулирования частоты вращения различных объектов, в системах регулирования углового положения объектов, в системах регулирования момента, передаваемого к регулируемому органу. По сравнению с электрическими двигателями постоянного и переменного тока исполнительное устройство на порошковых муфтах имеет ряд преимуществ, основными из которых являются: малая инерционность, небольшая мощность, потребная для управления, большая кратность регулирования частоты вращения, линейная зависимость передаваемого момента от тока управления

ВОПРОС 2

В системе автоматического регулирования необходимо учитывать динамические характеристики объекта. Тогда работу регулятора настраивают по определенным принципам и законам. По принципу действия различают регуляторы непрерывного либо прерывистого действия. Регуляторы непрерывного действия, в свою очередь, подразделяют по закону регулирования. Законом регулирования считают закономерность изменения выходного сигнала регулятора в зависимости от сигнала на его входе. Различают следующие законы регулирования:

• двухпозиционный;

• пропорциональный;

• интегральный;

• пропорционально-интегральный;

• пропорционально-интегрально-дифференциальный

Пропорционально-интегральный закон регулирования может быть отработан регулирующими блоками благодаря наличию в них дополнительной положительной обратной связи. Такое действие отрицательной и положительной обратных связей называется упругой (или изодромной) обратной связью, а время обратной связи, в течение которого значение выходного сигнала регулирующего блока удваивается за счет действия упругой обратной связи

Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор — устройство в управляющем контуре с обратной связью. Используется в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса. ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально разности входного сигнала и сигнала обратной связи (сигнал рассогласования), второе — интеграл сигнала рассогласования, третье — производная сигнала рассогласования

БИЛЕТ № 26
ВОПРОС 1

В настоящее время электропромышленность выпускает комплектные устройства управления и защиты гидроэлектростанций и подстанций, которые устанавливают непосредственно в машинных залах. Их выполняют в виде блоков, на передней панели которых монтируют измерительные приборы, ключи и кнопки управления, сигнальные лампы и наносят мнемоническую схему. На задней панели устанавливают реле автоматики и защиты. Блоки выполняют бескаркасными из листовой холоднокатаной стали. В двух боковых стенках имеются проходы для обслуживания. При монтаже блоки устанавливают плотно один к другому, образуя общий щит управления со сплошным коридором внутри шириной 800 мм. Применение блочного принципа дает возможность установить всю аппаратуру автоматического управления, защиты, измерения и сигнализации каждого агрегата (генератора и турбины), трансформатора или линии в законченном комплекте. Почти весь моитаж выполняют на заводе. Автоматический пуск и остановку (нормальную и аварийную) производят от одного командного импульса

При разработке схем управления электроприводами производственных механизмов широкое применение находят комплектные устройства управления, называемые станциями управления
ВОПРОС№ 2

Для расчета различных систем автоматического управления они обычно разбиваются на динамические звенья.

Под динамическим звеном понимают устройство любого физического вида и конструкции, но описываемое определенным дифференциальным уравнением

(Другое определение: Динамическое звено – это часть САУ, соответствующая какому-либо элементарному алгоритму).

В соответствии с этим определением классификация звеньев производится по виду дифференциального уравнения (или передаточной функции).

У каждого динамического звена может быть лишь одна входная и выходная величина. Выходная величина всякого динамического звена не оказывает на него какого-либо влияния, т.е. динамические звенья имеют свойство однонаправленности.

 

Билет 27

1. Количественные характеристики надежности электроприводов. Расчет надежности электроприводов.

Надежность - это свойство ЭП выполнять требуемые функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели и характеристики в течение заданного периода времени [15].Надежность понятие комплексное, в него входят такие свойства объекта, как: работоспособность - это состояние электропривода или другого объекта, при котором он способен выполнять свои функции, сохраняя значения основных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией[17];безотказность - свойство ЭП сохранять свою работоспособность в течение определенного времени;долговечность - свойство ЭП сохранять свою работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта;ремонтопригодность - приспособленность ЭП к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей и отказов;сохраняемость - свойство ЭП непрерывно поддерживать свою работоспособность в течение и после хранения и транспортировки.События, заключающиеся в нарушении работоспособности ЭП, называется отказом. Самоустраняющийся отказ - сбой.Предельное состояние - состояние ЭП, соответствующее технической невозможности или нецелесообразности его дальнейшей эксплуатации, обусловленное требованиями безопасности или неустранимым снижением эффективности.Наработка - продолжительность или объем работы выполненной электроприводом.Срок службы - календарный период времени от начала эксплуатации ЭП до предельного состояния.РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЭППри расчете надежности ЭП коэффициентным методом используются не абсолютные значения интенсивности отказов λ і, а коэффициенты надежности, связывающие значения λ і с интенсивностью отказов какого-либо базового элемента λ б: λ і

Кі = λ б (360)Коэффициенты надежности практически не зависят от условий эксплуатации и для данного элемента постоянны, а различие условий эксплуатации учитывается соответствующим изменением λ б.В качестве базового элемента обычно выбирается металлопленочный резистор (λ б = 0,3. 10 -7 1/ч)Влияние на надежность элементов основных дестабилизирующих факторов (электрических нагрузок и температуры окружающей среды) учитывается введением в расчет поправочных коэффициентов, указываемых в справочной литературе.Учет влияния таких факторов как запыленность, влажность, вибрация и др. выполняются коррекцией интенсивности отказов базового элемента с помощью введения поправочных коэффициентов также из справочной литературы.Результирующий коэффициент надежности элементов ЭП с учетом электрических нагрузок и температуры окружающей среды (кроме релейно-контакторной аппаратуры) определяется из формулы: Кі' = а1. а2. а3. а4. Кі (361) где Кі - номинальное значение коэффициента надежности;а1 - коэффициент учитывающий увеличение электрической нагрузки от номинальной;а2 - коэффициент учитывающий отклонение (увеличение) температуры окружающей среды от номинальной;а3 - коэффициент учитывающий снижение электрической нагрузки от номинальной

2. Применение программируемых логических контроллеров в электроприводах. Структурная схема системы управления электроприводами с использованием программируемого логического контроллерапрограммируемый контроллер — электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима длительной работы. ПЛК, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, выступает его автономное использование, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Билет 28