Тема 2. Понятие о координатах электропривода и их регулированиирегулировании
Диапазон регулирования определяется отношением наибольшего и наименьшего значений координаты электропривода при данном способе ее регулирования:
D = X max
X min
С жесткостью характеристик связан также еще один показатель – стабильность (точность) регулирования координат.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
261 |
|
|
Тема 2. Понятие о координатах электропривода и их регулированиирегулировании
Для регулирования (стабилизации) скорости требуются жесткие искусственные характеристики.
Для регулирования (ограничения) момента, напротив, нужны очень мягкие характеристики.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
262 |
|
|
Тема 2. Понятие о координатах электропривода и их регулированиирегулировании
Направление регулирования определяется расположением искусственных характеристик относительно основной. Если искусственные характеристики расположены только ниже (выше) естественной, то электропривод имеет однозонное регулирование « вниз» (« вверх») от основной. Обеспечение расположения искусственных характеристик как выше, так и ниже естественной дает двухзонное регулирование координаты электропривода.
Плавность регулирования характеризуется числом дискретных значений регулируемой координаты в заданном диапазоне и оценивается коэффициентом плавности:
kпл = X i
X i−1
где Хi и Хi-1 – значение координаты на двух ближайших i-й и (i-1)-й ступенях регулирования.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
263 |
|
|
Тема 2. Понятие о координатах электропривода и их регулированиирегулировании
Допустимая нагрузка двигателя при регулировании скорости электропривода определяется наибольшей величиной момента, который он способен развивать длительно при работе на любой искусственной характеристике, не перегреваясь. Допустимой нагрузкой двигателя на естественной характеристике является номинальный момент.
При сохранении магнитного потока на всем диапазоне регулирования скорости при независимом охлаждении двигатель может обеспечивать допустимый момент, равный номинальному:
M доп = Mн º Iн × Фн
Если магнитный поток изменяется, например, ослабляется, то допустимый по условиям нагрева момент уменьшается.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
264 |
|
|
Тема 3. Разомкнутые системы управления автоматизированнымиизированными электроприводами
Реостатное управление ДПТ
Воспользовавшись основными показателями регулирования координат, изложенными выше, то получим следующие оценки реостатного способа регулирования:
1)диапазон регулирования скорости невелик и составляет 2-2,5 при изменении нагрузки на 40-50%
2)стабильность скорости низкая, так как жесткость характеристик падает с ростом Rяц:
β= dM ≡− 1 dω Rяц
3) регулирование однозонное вниз от основной скорости
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
265 |
|
|
Тема 3. Разомкнутые системы управления автоматизированнымиизированными электроприводами
Реостатное управление ДПТ
4)реостатное регулирование ступенчатое, так как величина сопротивления резистора в якорной цепи допускает лишь дискретное изменение. Получение большого числа ступеней затруднено, так как требует большого количества коммутирующих аппаратов (контакторов)
5)при принятых ранее допущениях (внешний обдув) можно
считать, что Мдоп =Мн на любой реостатной характеристике, так как магнитный поток неизменен
6)потери энергии при регулировании значительны из-за включения резистора – элемента, на котором падает электрическая энергия, нагревая его. Эти потери зависят от глубины реостатного регулирования, а КПД пропорционален
скорости:
η = ω ω0
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
266 |
|
|
Тема 3. Разомкнутые системы управления автоматизированнымиизированными электроприводами
Способ управления ДПТ путем изменения магнитноготного потокапотока
Показатели регулирования:
1)диапазон регулирования скорости D=3-4, что больше реостатного способа регулирования
2)стабильность регулирования скорости и момента относительно высокая
3)регулирование скорости однозонное вверх от основной и применяется в сочетании с другими способами, позволяющими регулировать скорость вниз от основной
4)регулирование координат плавное, можно получить характеристики, расположенные как угодно близко друг к другу
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
267 |
|
|
Тема 3. Разомкнутые системы управления автоматизированнымиизированными электроприводами
Способ управления ДПТ путем изменения магнитноготного потокапотока
5) допустимое значение момента при регулировании скорости уменьшением магнитного потока меньше номинального:
M доп = cM IнФ < M н
при этом допустимая мощность, снимаемая с вала машины, на искусственных характеристиках остается неизменной:
Pдоп = M доп × w =UнIн - Iн2 Rя = const
6) простота реализации и отсутствие дополнительных элементов в силовой цепи, в которых рассеивается энергия, делают способ регулирования координат с изменением магнитного потока весьма эффективным с энергетической точки зрения – регулирование не сопровождается дополнительными потерями энергии.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
268 |
|
|
Тема 3. Разомкнутые системы управления автоматизированнымиизированными электроприводами
Способ управления ДПТ путем изменения питающеготающего напряжения
Показатели регулирования:
1)диапазон регулирования D достигает 8-10
2)стабильность скорости достаточно высокая
3)регулирование однозонное, вниз от основной скорости
4)регулирование плавное
5)допустимое значение момента
M доп = M н , так как cE Фн = const
6) регулирование экономичное, поскольку не используются дополнительные резисторы, рассеивающие энергию.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
269 |
|
|
Тема 3. Разомкнутые системы управления автоматизированнымиизированными электроприводами
Частотное управление АД
Показатели регулирования:
1) диапазон регулирования в разомкнутой структуре составляет 8-
10
2) стабильность скорости – высокая (жесткость искусственных характеристик меняется слабо)
3) регулирование двухзонное вниз и вверх от основной скорости
4) регулирование плавное ввиду наличия в системе электропривода полупроводникового преобразователя частоты
5) допустимая нагрузка при регулировании вниз от основной скорости:
M= M н
6)способ экономичен в эксплуатации, так как нет дополнительных элементов, рассеивающих энергию.
Раздел 8. Принципы управления в электроприводе |
270 |
|
|
