12. Расчет параметров настройки регулятора с учетом их определения по динамическим характеристикам

Расчет настроек регуляторов энергоустановок предусматривает

определение численных значений параметров настройки, при которых переходные процессы в (САР) удовлетворяют заданным показателям качества. В регуляторах предусматриваются специальные органы настройки, с помощью которых можно в определенных пределах менять числовые значения параметров настройки. Таким образом, один и тот же регулятор может быть «приспособлен» для работы на объектах, имеющих различные регулировочные свойства. Перед установкой на объекте управления и в процессе эксплуатации САР необходимо производить расчет оптимальной настройки регулятора, при которой система, будучи в достаточной мере устойчивой, удовлетворяет принятым показателям качества переходного процесса. Параметрами настройки являются коэффициенты уравнения, определяющего закон регулирования.

Существуют следующие методы настроек регулятора:

• Расчётные по динамическим характеристикам объекта;

• Организованного поиска оптимальных настроек на объекте (итерационные и алгоритмические);

• Моделирование на ПК.

Из расчетных по динамическим характеристикам объекта наибольшее распространение получил упрощенный инженерный, основанный на аппроксимации управляемого объекта апериодическим звеном.

Для нашего процесса регулирования (апериодического) параметрами настройки являются: k_p – коэффициент передачи регулятора; T_и – время интегрирования, которые находят по формулам:

Подставив данные k_оу, Т_оу, , в соответствии с заданием получим:

Передаточная функция ПИ – регулятора с учетом полученных значений имеет вид:

13. Построение и описание рксу эд с учётом выбранных элементов

Рассмотрим привод конвейера-питателя. Непрерывный, однонаправленный характер работы конвейера определяет длительный режим работы его электропривода, который выполняется нереверсивным. К электроприводам механизмов конвейеров с непрерывным режимом работы предъявляются требования по обеспечению плавности пуска и торможения. Это требование обусловлено наличием больших масс поступательно движущихся элементов и значительной податливостью транспортной ленты. Большая маховая масса установки увеличивают возможность пробуксовывания приводных барабанов и шкивов относительно ленты при пуске. Резкое приложение момента при наличии упругих механических связей вызывает механические колебания при пуске, в результате чего в ленте возникают дополнительные динамические усилия. Наиболее распространённым типом электропривода механизмов непрерывной транспортировки является регулируемый привод переменного тока на основе асинхронного двигателя с фазным ротором.

На рисунке 13.1 изображен электропривод с асинхронным двигателем, имеющим контактные кольца, и принципиальная схема релейно-контакторной системы управления (РКСУ).

Рис. 13.1. РКСУ ЭД

Такой электропривод может использоваться в различных промышленных установках, в частности в конвейерах. Электропривод снабжается механическим тормозом для надёжного удержания рабочего органа в неподвижном состоянии при отключённом от сети двигателе. Наличие резисторов R1-R3 в роторной цепи позволяет осуществлять реостатные пуск, торможение и регулирование скорости. Цепь постоянного тока, питающая

обмотку статора через контактор КМ8, обеспечивает режим динамического торможения. Силовая цепь имеет максимальную защиту, выполненную на реле FA1-FA4.

Цепь управления, питаемая от сети постоянного тока, предусматривает ручное управление с помощью командоаппарата с контактами SM0-SM3. Выделим типовые узлы управления.

Узел управления механическим тормозом включает в себя контактор КМ4 и электромагнит YB, который, преодолевая силу тормозной пружины, оттягивает колодки от шкива тормоза при включённом контакторе КМ4. Так как при нулевом положении командоаппарата контактор КМ4 отключён, то в режиме динамического торможения действует одновременно и механическое торможение. В состоянии покоя электромагнит YB отключён, и механический тормоз удерживает ротор двигателя в неподвижном состоянии.

Узел защиты, выполненный на реле FV, осуществляет отключение двигателя с наложением механического тормоза при токовых перегрузках, снижении напряжения в цепи управления и исключает самозапуск двигателя. К узлу защиты следует отнести и аварийный выключатель SQ1F, а так же плавкие предохранители FU1-FU4, защищающие от коротких замыканий в цепи управления.

Узел включения-отключения содержит цепи с контактами SM0, SM1 командоаппарата и с контакторами КМ1, КМ2, КМ3.

К узлу пуска, который осуществляется по принципу времени в две ступени, относятся контакты SM2, SM3, реле времени КТ1, КТ2 и контакторы КМ6, КМ7, шунтирующие пусковые резисторы R2 и R3.

Данная система управления имеет один узел торможения. В состав узла динамического торможения входят контакторы КМ5-КМ8 и реле КТ1 и КТ2.

Торможение начинается после установки командоаппарата в нулевое положение и протекает, как и при пуске, по принципу времени в две ступени. Реле КТ3, включённое последовательно с контактором КМ1 или КМ2 позволяет прервать динамическое торможение переключением командоаппарата из нулевого положения и осуществить далее пуск в выбранном направлении.