Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [ 57 ] 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

прерывание

Мзффициенть

От системь!

ввоа

1 команды

Таинер

пнн -►

-<1>

сифу

Вывод

. Управление Сигнализация

я СП Ц-» Пульт

Рис. 5.16. Микропроцесссриая система для управления электроприводом постояниого тока ,, .........

формирования выходных управляющих импульсов. Каждый счетчнк обслуживает оба плеча одной фазы выпрямительного моста. Устройство сравнения кодов сравнивает аз и текущий код счетчика, который заполняется импульсами с периодом 6,4 мкс. В момент их равенства формируется управляющий импульс на тиристоры соответствующего плеча.

Узел синхронизации вырабатывает три последовательности коротких импульсов в моменты естественного отпирания тиристоров соответствующих фаз, которые используются для обнуления счетчиков, а также логические сигналы, указывающие, какое плечо фазы - анодное или катодное-находится в данный момент в рабочем диапазоне углов управления. Как видно из сказанного, дискретность СИФУ составляет 0,1 Г.

Узел формирования выходных импульсов предназначен для выработки требуемой длительности управляющего импульса, которую можно регулировать от 400 мкс до 6,6 мс, и заполнения его высокой частотой около 40 кГц. В схеме ячейки предусмотрены аппаратное ограничение максимального угла а, а также входы для установки угла атах и срыва управляющих импульсов.

Для облегчения наладки и эксплуатации системы в ее состав входят пульт, ячейка связи с пультом (ЯСП) и ячейка памяти



пульта (ЯПМ). Эти устройства позволяют прочитать содержимое ячеек памяти, изменить содержимое ячеек ОЗУ, осуществить по-щаговый режим работы МП-системы, индицировать с помощью семнсегментных индикаторов желаемые данные, осуществить ввод программы с магнитофона в ячейку ЯПМ и вывод программы из нее на магнитофон, отладку этой программы, перезапись ее в ПЗУ ячейки ЯПО и ряд других функций.

Конструктивно МП-система выполнена в виде блока размером 482x266x291 мм, размер печатных плат ячеек управления - 233x220 мм. В блоке размещены пульт и 12 ячеек, из которых обязательными являются ЯЦП, ЯПО, ЯПМ и ЯСП. Остальные восемь определяются назначением МП-системы. На рис. 5.16 показана МП-система для управления реверсивны.м электроприводом nocTOHFiHoro тока с цифровым задатчиком и аналоговым измерителем скорости. Запуск программы с тактом Г,, осуществляется таймером. Микропроцессор через ЯВД считывает сигналы управления, а также код заданной скорости, через ПНК -коды фактической скорости и тока и на основании тиx данных вычисляет код аз и определяет требуемую выпрямительную группу; эта информация вводится в ячейку СИФУ. Кроме того, МП-система вырабатывает логические сигналы для связи с другими электроприводами, для сигнализации и индикации состояния электропривода и т. п.

Глава шестая

ТИРИСТОРНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ

С РЕГУЛЯТОРАМИ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Тиристорпые электроприводы с регуляторами скорости обеспечивают с той или иной степенью точности соответствие угловой скорости вала электродвигателя заданному значению или изменение скорости по заданному закону. Выходным параметром системы регулирования таких электроприводов является скорость, и регулятор скорости является основным (внешним) регулятором. Большинство электроприводов, работающих в промышленности, относится к тако.му классу. Технические требования к ним весьма разнообразны. Анализ технических показателей электроприводов постоянного тока средней и большой мощности, изготовляемых ведущими предприятиями в СССР и за рубежом, показывает, что большинство из иих обеспечивает; статическую погрешность по скорости не более 0,1-0,3 % при изменении нагрузки от нуля до номинальной и 0,5-1,5 % при изменении температуры окружающей среды в пределах 1-40°С и напряжения питающей сети ±10%, глубину регулирования скорости (! :5) - (1 : 100), время реверса тока якоря от -Ь/ном до -/ном не более 20-30 мс и время восстановления скорости при толчке нагрузки не более 0,2-0,3 с. Приведенные выше показатели точности обеспечиваются аналоговыми системами регулирования; более высокая точность может быть получена только при приме-



иении цифровых регуляторов. Эти показатели ие охватывают некоторые специальные типы электроприводов, например электроприводы подач металлорежущих станков, гре требуемый диапазон изменения скорости достигает 1 : 1000 и более.

Для увеличения диапазона регулирования скорости часто предусматривается двухзонное регулирование (первая зона - изменением напряжения на якоре, вторая зона - изменением магнитного потока).

Как правило, используется зависимая система управления полем двигателя, при которой ослабление потока возбуждения происходит в том случае, когда ЭДС или напряжение иа якоре двигателя превысит заранее установленное значение, близкое к номинальному. Прн этом полное изменение поля двигателя должно обеспечиваться относительно небольщим изменением напряжения на якоре: 0,01 Uhom в статическом и 0,03 Uhom в динамических режимах.

При нагрузках и работе привода иа упор требуется ограничение момента двигателя. Наклон механической характеристики в режиме стопорения при этом должен составлять ие менее 10 (шномДиом), время нахождения двигателя под током упора должно быть ограничено 5-10 с.

В двухдвигательных электроприводах, работающих на общую нагрузку, предусматривается выравнивание токов якорей двигателей.

В системах управления электроприводами предусматривается возможность задания скорости либо в несколько ступеней, либо плавно; в некоторых случаях требуются оба типа задания. Обычно используется также устройство для задания ускорения привода (или динамического тока). Кроме того, часто предусматриваются дополнительные узлы, позволяющие выполнить заданные по технологии режимы.

Все разнообразие требований удается удовлетворить применением систем управления с подчиненным регулированием параметров, обеспечивающим высокие статические и динамические характеристики тиристорных электроприводов и гибкость при построении систем регулирования [46]. Системы регулирования рассматриваемых в этой главе электроприводов имеют контур регулирования скорости и подчиненный ему контур регулирования тока якоря. Во миогих случаях применяется контур напряжения, внутренний по отношению к контуру тока. При необходимости в регулировании потока возбуждения двигателя применяется одно- или двухкоитурный регулятор ЭДС. Иногда целесообразно применение специальных систем регулирования. Например, некоторые многодвигательные электроприводы (электроприводы калибровочных и редукционных трубных прокатных станов, бумагоделательных машин) целесообразно выполнить по следующей схеме: электродвигатели подключаются к общему ТП, напряжение которого определяет общую скорость технологического агрегата, а индивидуальная скорость каждого электродвигателя регулируется воздействием на его поток возбуждения. Применяются также нереверсивные электроприводы, у которых требуется иметь контролируемое и достаточно быстрое торможение; в таких случаях в электроприводах небольшой мощности используют реверсивные электроприводы, однако при больших мощностях целесообразно применение нереверсивных ТП и реверсивных возбудителей, причем система регулирования должна обеспечить режим торможения с рекуперацией энергии и контролем тока якоря.

По своей структуре электродвигатель является нелинейным динамическим звеном (рис. 6.1, а). При работе с постоянным магнитным потоком его струк-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [ 57 ] 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100