Управления электроприводом.

Системы замкнутого управления электроприводами предназначены так же, как и рассмо­тренные ранее более простые разомкнутые системы релейно-контактного управления, для обеспечения автоматического режима пуска, торможения, реверсирования, регулирова­ния скорости, момента и т. д. Однако эти системы позволяют сформировать указанные режимы управления желаемым образом и связать их более точно с требованиями технологического процесса, обуслов­ленного работой производственных механизмов.

Замкнутой автоматической системой называется такая система, в которой регулируемый параметр измерения используется и для целей регулирования. Принципиальной особенностью замкнутых автоматических систем является изменение знака в замкнутом контуре, т. е. замыкание контура с отрицательной обратной связью. Принцип отрицательной обратной связи является основополагающим принципом построения всех замкнутых автоматических систем.

Замкнутые схемы приводов образуются посредством разных обратных связей с использованием тех или иных усили­телей. Назначение обратных связей состоит в том, чтобы авто­матически поддерживать определенное соотношение между входной и выходной величинами при наличии возмущающих воздействий (например, изменении нагрузки).

Применение обратных связей в электроприводах позволяет значительно расширить диапазон регулирования скорости, повы­сить жесткость механических характеристик, улучшить качество переходных процессов и устойчивость работы.

Обратная связь представляет собой канал передачи и преоб­разования информации с выхода системы регулирования или ее узлов на вход с целью формирования результирующего сигнала управления.

В зависимости от знака сигнала обратная связь бывает положительной или отри­цательной. Если сигнал обратной связи суммируется с сигна­лом задания, то обратная связь называется положительной. Ес­ли сигнал обратной связи вычитается из задающего сигнала, то обратная связь называется отрицательной.

Имеются разного рода обратные связи, как по выполняемым функциям, так и по способу исполнения. По разным признакам различают следующие типы обратных связей:

1) в зависимости от физической величины, передаваемой на вход - обратные связи по скорости, положению, току, напряжению, вращающему мо­менту;

2) по относительному знаку передаваемой величины - поло­жительные и отрицательные.

3) в зависимости от области, в которой проявляется обратная связь - жесткая, действующая в установившемся и в переход­ном режимах; гибкая - действующая только в переходных режимах; с отсеч­кой - работающая, когда переменная отклоняется от заданного значения.

По устройству обратные связи подразделяются на:

- парамет­рические (статические электрические цепи);

- электромеханиче­ские (тахогенераторы), пассивные, без собственных источников энергии, и активные с источниками энергии.

Рассмотрим в качестве примеров некоторые схемы обратных связей.

Выполнение обратных связей по току и напряжению в двига­телях постоянного и переменного тока показано на рис. 1,а, б. Обратная связь по току нагрузки или вращающему моменту мо­жет вводиться также посредством тензометрического датчика.

Рисунок 1 – Обратные святи:

а) по току в двигателе постоянного тока;

б) по току и напряжению в двигателе переменного тока.

По типу выходной регулируемой координаты замкнутые системы электропривода подразделяются на следующие группы:

1 - Системы регулирования момента (усилия). К этому классу относятся, например, электроприводы систем натяжения металла в листопрокатном производстве в металлургии или системы на­тяжения пленки в химико-технологическом производстве тонких пленок. Закон регулирования момента (усилия) рабочего органа определяется технологическим процессом.

2 - Системы регулирования скорости. Они используются в элек­троприводах многих технологических машин: металлообрабаты­вающих станках, прокатных станах и многих других. Системы регулирования скорости делятся на две большие группы.

3 - Системы стабилизации скорости, у которых скорость под­держивается постоянной, несмотря на воздействие возмущений. К таким системам относятся, например электроприводы бумаго­делательных машин.

4 - Системы управления скоростью, у которых скорость рабоче­го органа регулируется с высокой точностью в широких пределах в соответствии с требуемым характером протекания технологи­ческого процесса. Это, например, электроприводы экскаваторов, подъемно-транспортных машин и другие.

5 - Системы регулирования положения рабочего органа. Эти системы используются в электроприводах нажимных винтов про­катных станов, в роботах и манипуляторах и многих других про­мышленных установках. В этих системах положение рабочего органа регулируется с заданной точностью в соответствии с тре­бованиями технологического процесса. Существует два типа замкнутых систем электропривода регулирования положения - системы позиционирования и следящие системы.

Системы позиционирования - это такие системы, в которых задается исходное и конечное положение рабочего органа, а тра­ектория перемещения не контролируется.

Следящие системы электропривода - это системы регулиро­вания положения, в которых задается и непрерывно контролиру­ется вся траектория движения рабочего органа. Рабочий орган должен повторять заданную траекторию с требуемой точностью.