курсовая работа / Кор / Ramka-1классиф

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

1. Классификация электроприводов

Существуют несколько классификаций электроприводов. Если их обобщить, то можно получить следующую:

1) по характеру напряжения электроприводы делятся на вращательные и линейные приводы рабочего механизмы

2) по направлению движения происходит деление на реверсивные, обеспечивающие движение в обоих направлениях и нереверсивные, обеспечивающие движение в одном направлении

3) по электрическим параметрам электромашины на электроприводы постоянного и переменного тока

4) по электрическим параметрам источника электрической энергии на электропривод питающийся от промышленной сети 50 Гц и электропривод питающийся от автономного источника питания (аккумулятор, солнечная батарея, дизель-генератор )

5) по принципу действия: на электропривод непрерывного действия, подвижные части которого в установленном режиме находятся в состоянии непрерывного движения и дискретные электроприводы, подвижные части которых находятся в состоянии дискретного движения в установившемся режиме

6) по соотношению между числом электромашин и рабочих механизмов на групповой электромеханизм, обеспечивающий движение нескольких рабочих механизмов от одной электрической машины и индивидуальной.

7) по виду используемого преобразователя электроприводы делятся на электроприводы с частотным преобразователем и электропривод с вентильным преобразователем

Наиболее совершенным является автоматизированный электропривод, т.е. регулируемый электропривод с автоматическим регулированием переменных состояний (момента и скорости). Автоматизированные электроприводы делятся на:

1. стабилизированный по скорости или моменту

2. программно управляемый электропривод, осуществляющий перемещение рабочего механизма в соответствии с программой, заложенной в сигнал заданий

3. следящий электропривод, осуществляющий перемещение рабочего механизма в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом.

4. Позиционный электропривод, предназначенный для регулирования положения рабочего механизма

2. Классификация систем управления электроприводами

Системы управления электроприводами могут быть подразделены на системы с разомкнутой и замкнутой цепью воздействий. В системе с разомкнутой цепью воздействия отсутствует обратная связь, вследствие чего при возникновении отклонения выходной переменной от предписанного ей значения, вызванного тем или иным возмущающим воздействием, сигнал управления на входе системы остается неизменным. Примером может служить двигатель М, питающийся от преобразователя П и приводящий в движение механизм, который включает в себя исполнительный орган (ИО) и кинематическую связь (КС) (тут рисунок). Выходной переменной является обычно скорость или перемещение ИО механизма, что при жесткой связи между двигателем и механизмом соответствует скорости или углу поворота ротора двигателя. Не исключается, однако, возможность других переменных системы, например якорного или статорного тока, напряжения или частоты преобразователя, тока возбуждения двигателя и т.п. Преобразователь П представляет собой источник питания с регулируемым выходом. Для электропривода с постоянным током это- преобразователь переменного тока в постоянный с регулируе­мым выходным напряжением, для привода переменного тока — преобразователь частоты, в котором наряду с частотой может изменяться и напряжение. Изображенные на рисунке, а преобразователь, двигатель и механизм составляют силовую часть электро­механической системы, основным назначением которой является преобразование электрической энергии в механическую. На пре­образователь, двигатель и механизм действуют возмущения в виде изменений напряжения питающей сети, изменений момента на­грузки и т. п. Эти возмущения приводят к отклонению выходной координаты от предписанного ей значения, причем значение этого отклонения в статике и характер его в динамике при данном воз­мущении определяются параметрами преобразователя, двигателя и механизма.

В системе с замкнутой цепью воздействий (замкнутая система) управление, действующее на силовую часть, изменяется при откло­нении истинных значений выходных переменных от предписанных, что достигается путем введения обратных связей с выхода системы на ее входы (опять рисунок). Выходные переменные силовой части системы и механизма Мх измеряются и преобразуются в пропор­циональные им электрические сигналы с помощью измерительно – преобразовательного устройства (ИПУ). В его состав могут входить тахогенераторы, измерители положения или тока, цифроаналоговые или аналого-цифровые преобразователи и т. д. Сравнение истинных значений управляемых переменных с соответствующими предписан­ными значениями производится на входах регулятора Р. Регулятор и ИПУ образуют управляющую часть системы, назначением которой, таким образом, является получение и обработка инфор­мации о координатах силовой части и выработка на основе этой информации управляющих сигналов, воздействующих на силовую часть с целью обеспечения желаемого характера изменения коор­динат системы.

Если классифицировать замкнутые системы по принципу пост­роения, то описанные выше системы относятся к системам с регули­рованием по отклонению, так как на входах Р существуют сигналы управления, пропорциональные отклонениям истинных значений переменных от предписанных. Эти отклонения представляют собой ошибку системы.

Уменьшение или полное устранение ошибки после завершения переходного процесса при управлении может быть достигнуто вве­дением на вход Р дополнительного сигнала, который должен ком­пенсировать сигнал ошибки. Такие системы называют системами с комбинированным управле­нием или комбинированными. При отсутствии возмущений и при ста­бильных параметрах силовой части электропривода по компенсационному каналу К1 (рисунок) на вход регулятора Р поступает сигнал, обеспечиваю­щий на его выходе такое выходное напряжение, при котором значение выход­ной переменной точно равно предписанному значению. Однако по­скольку компенсационный сигнал не зависит от возмущений, последние бу­дут отрабатываться комбинированной системой так же, как обычной систе­мой с регулированием по отклонению.

С целью уменьшения, а в идеальном случае — исключения ошибки при воз­мущении, может быть построена система с регули­рованием по возмущению, или инвариантная система. Принцип построения такой системы пояс­няет рисунок. На регулятор через устройство компенсации К2, обеспечи­вающее измерение возмуще­ний и придание определенных динамических свойств компенсацион­ным каналам, подаются сигналы, зависящие от возму­щающих воз­действий. Теоретически при правильном выборе передаточных функций компенсационных каналов н точном измерении воздейст­вий можно говорить о полной инвариантности системы к возмуще­ниям, т. е. о полной компенсации влияния возмущений на силовую часть за счет воздействия со стороны регулятора.