15. Система управления насосом с преобразователем частоты.

Преобразователи Частоты (ПЧ) или частотно регулируемый электропривод, предназначены для плавной регулировки скорости и момента вращения вала электродвигателя путем изменения частоты переменного тока.

Но наибольшее распространение получили преобразователи чаcтоты с промежуточным контуром постоянного тока, выполненные на базе инверторов напряжения. Структурная схема такого преобразователя приведена на Рис. 1

У насосов и вентиляторов момент нагрузки возрастает с увеличением скорости вращения.

Для регулирования электроприводов насосов и вентиляторов используется квадратичная зависимость напряжения/частоты (U/f²=const).

17 Управление насосом с использованием нечетной логики.

18 Замкнутые и разомкнутые системы линейного электропривода.

Различают разомкнутые и замкнутые системы управления электроприводом.

Системы электропривода, управляемые по разомкнутому циклу, называются разомкнутыми системами. Процесс управления по этой системе характеризуется отсутствием всякого измерения и контроля значения регулируемой величины (скорости, момента и т. п.). Для пояснения понятия разомкнутых систем управления обратимся к рис. а.На рисунке приняты обозначения:

ЭП –электропривод; Х_ВЫХ–выходная координатаЭП; Х_З–задающий сигнал, определяющий уровень Х_ВЫХ; Х_ВОЗМ –возмущающее воздействие. Последнее в общем случае определяется различными помехами, колебаниями питающего напряжения, аварийными ситуациями и нагрузкой электропривода, которая является основным возмущающим воздействием для электропривода. Разомкнутая система не обеспечивает отстройку выходной величины от внешних возмущений, которые проявляются в изменении уровня Х_ВЫХ. Это является наиболее существенным недостатком разомкнутых систем.

Системы, управляемые по замкнутому циклу и называемые замкнутыми, одновременно используют два канала информации: задающей и о фактическом значении регулируемой величины — об­ратная связь. Задающая информация Х_Зсравнивается с информацией обратной связиХ_О,С, и в зависимости от значения и знака результирую­щего сигнала Х по каналу управления вырабатывается регулирующее воздействие на электропривод таким образом, чтобы свести ошибку (или рассогласование) к минимуму. Качество и точность работы системы с обратными связями намного выше, чем разомкнутой.

19 Кинематические схемы колебательных линейных электроприводов.

20 Система автоматического регулирования угловой скорости с жесткой обратной связью по напряжению.

М- ДПТ НВ; ТП-тиристорный преобразователь; У - усилитель; РМ - рабочий механизм; УС- узел сравнения; ДН- датчик напряжения.

Система уравнений, которая характеризует все элементы электропривода в установившемся режиме его работы, имеет следующий вид:

1. Uвх =Uз - αUя , где α - коэффициент усиления обратной связи.

2. Uя = Етп –IRтп.

3. Ея = Кω - противо-ЭДС двигателя.

4. Етп = КуКтпUвх.

5. Uя = Ея +IRя.

6. М = КI(К- машинная постоянная).

Решая совместно систему состоящую из представленных выше уравнений относительно частоты вращения, можно получить уравнение механической характеристики двигателя, работающего в составе рассматриваемого электропривода.

Механическая характеристика двигателя представляет собой прямую линию.

Уравнение естественной механической характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения, получающего питание от электрической сети имеет вид:

Сравнивая жесткость естественной механической характеристики и жесткость механической характеристики двигателя, работающего в рассматриваемом электроприводе, можно заключить, что они одинаковые.

Таким образом, в рассматриваемой системе автоматизированного электропривода введение жесткой отрицательной обратной связи по напряжению не компенсирует уменьшение частоты вращения под действием статического момента нагрузки. Обратная связь по напряжению будет компенсировать изменение частоты вращения при колебаниях напряжения U в сети, от которой получает питание ТП за счет сигнала управления на выходе усилителя Uу = (Uз - αUя)Ку.