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

об устойчивости и адаптации к режиму прерывистого тока, приведенного в гл. 6 относятся и к регулятору положения.

Приведем некоторые результаты экспериментальных исследований электропривода, имеющего электромагнитную постоянную времени „=60 мс при Т,.2 мс. Рассматривался режим слежения за линейно изменяющимся сигналом S3. На рис. 7.8, а приведена осциллограмма Для электропривода с совместным управлением выпрямительными группами и регулятором уравнительного тока. На осциллограмме зафиксированы напряжение задания «з,п, фактическое положение S, выход регулятора положения Ыр, п, скорость двигателя ш и его ток i. Как видно из осциллограмм, настройка регуляторов такова, что ступенчатое задание на перемещение отработано с перерегулированием 10 % за время 80 мс. В процессе слежения обеспечивается скоростная погрешность Д5« = 0,1.

На осциллограмме на рис. 7.8, б зафиксирован тот же режим, но электропривод с раздельным управлением с ЛПУ сканирующего типа. Видно, что время регулирования и перерегулирования возросло и, кроме того, наблюдаются низкочастотные колебания частотой около 9 Гц.

На осциллограмме, изображенной на рис. 7.9, а, показан процесс слежения для электропривода с совместным управлением выпрямительными группами, но без регуляторов уравнительного тока. Начальный угол согласования ао=100°. Видно, что динамические характеристики оказываются худшими, чем в предыдущих двух случаях.

На рис. 7.9, б приведена осциллограмма для электропривода с раздельным управлением и уменьшенным в 1,5 раза коэффициентом усиления регулятора положения по сравнению с коэффициентом усиления регулятора положения электропривода, осциллограмма которого приведена на рис. 7.8, б. Из осциллограмм видно, что амплитуда автоколебаний существенно уменьшилась.

Глава восьмая

ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

НАМОТОЧНО-РАЗМОТОЧНЫХ И НАТЯЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

8.1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ НАМОТОЧНО РАЗМОТОЧНЫХ И НАТЯЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Существует большое число технологических агрегатов, на которых важно поддерживать постоянным натяжение материала, который наматывается на барабан моталки (сматывается с него) или транспортируется натяжными роликами. Этим материалом может являться металлическая лента (стальная либо из цветных металлов), пленка или резиновая лента, проволока, кордные полиамид-



ные ткани и т. п. Точность поддержания натяжения в ряде случаев оказывает решающее влияние на весь ход технологического процесса: на толщину и физнко-мехапическне свойства ленты, качество смотки рулона, число обрывов ленты и т. д.

Системы управления электроприводами обычно имеют два режима работы: режим регулирования скорости двигателя служит для заправки полосы, транспортирования ее без натяжения и является вспомогательным; режим регулирования натяжения является основным и должен обеспечивать точность поддержания натяжения 3-10 % в зависимости от назначения электропривода, а в некоторых случаях - до I % [51]. При этом диапазон изменения уставок натяжения составляет 1 : 10 и более.

Принципиально системы регулирования натяжения могут быть построены как с непосредственным измерением натяжения, так п путем измерения и регулирования некоторых косвенных парамет-, ров. Первые предполагают наличие измерителей натяжения, однако до настоящего времени они не получили большого распространения из-за трудностей создания надежных и точных датчиков. Поэтому в большинстве случаев используют косвенные параметры, а сигнал измерителя натяжения, если таковой имеется, используется для коррекции системы.

Как известно [28], ток якоря /т, идущий на создание натяжения Т, равен:

(8.1)

где D - диаметр рулона или натяжного ролика; /р-передаточное число редуктора.

Таким образом, система управления должна содержать регулятор тока якоря электродвигателя, задающий сигнал которого /зт пропорционален ГзЛФ~, где Гз - заданное значение натяжения, и регулятор ЭДС, обеспечивающий выполнение соотношения

Е = 2kpvJplD, (8.2)

где Оп - линейная скорость полосы.

Сигнал обратной связи регулятора тока формируется по полному току двигателя, и для обеспечения нужного значения 1зт сигнал задания тока должен содержать составляющие, компенсирующие динамический ток двигателя, а также составляющие статического тока, идущие на преодоление потерь в двигателе и механизме и момента изгиба полосы для электроприводов намоточно-размоточных механизмов. Современные системы управления электроприводами, выпускаемые производственными объединениями ХЭМЗ и «Преобразователь», обеспечивают диапазон задания тока /зт- 1:10-1:20, точность регулирования тока 1т 1 -1,5% /„ом. точность регулирования ЭДС 1 %, точность регулирования статического тока во время разгона и торможения 5 %, время отработки 1т не более 10-20 мс при перерегулировании не более 5 %. У натяжных механизмов диаметр роликов D - постоянная вели-226



чина. В подавляющем больщинстве случаев эти электроприводы работают с постоянным полем, так что значение /37- пропорционально заданному натяжению, а ЭДС пропорциональна скорости транспортировки полосы Уц. Намоточно-размоточные механизмы работают, как правило, при изменяющейся величине D. При этом необходимый закон изменения тока, потока и ЭДС может быть обеспечен различными способами.

При неизменном потоке двигателя его якорный ток необходимо изменять пропорционально D, а ЭДС обратно пропорционально D. Система регулирования оказывается достаточно простой, однако электродвигатель работает при больших токах и пониженном напряжении, что приводит к его плохому использованию, поэтому такую систему применяют только для электроприводов небольшой мощности (до нескольких десятков киловатт).

Для электроприводов небольшой и средней мощности (до 200-300 кВт) применяется так называемая независимая система, при которой поток Ф изменяется пропорционально D. При этом сигнал /зт пропорционален Гз, а ЭДС пропорциональна v„. Недостаток такой системы состоит в том, что при Va<v„max электродвигатель работает при пониженном напряжении и ослабленном поле, т. е. используется не полностью.

В настоящее время широко используется зависимая система управления электроприводами намоточно-размоточных механизмов, в которой необходимая скорость обеспечивается максимально возможными значениями ЭДС двигателя и его потока возбуждения, т. е. двигатель используется полиостью. Управление потоком двигателя такое же, как и у электроприводов с регуляторами скорости (см. рис. 6.11). В системе управления необходимо определять сигнал D/Ф и в функции этого сигнала корректировать сигнал /зт, как это следует из формулы (8.1). Если значения Vn и D


Рис. 8.1. Схема системы регулирования (I вариант)





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