- •Присвячується передмова
- •Уведення
- •1 Сучасний електропривод, його особливості, стан і напрямки розвитку
- •1.1 Елементи автоматизованого електропривода
- •1.1.1 Силові елементи
- •1.1.2 Елементи керування
- •1.2 Особливості й тенденції розвитку сучасного електропривода
- •1.3 Курс теорія електропривода
- •1.4 Короткий історичний нарис розвитку еп
- •Механіка електропривода
- •2.1 Елементи механічної частини електропривода
- •2.2 Рівняння механічного руху
- •2.3 Розрахункові схеми механічної частини електропривода (еп)
- •2.4 Багатомасові механічні системи
- •2.5 Типові статичні навантаження еп
- •2.6 Режими роботи електроприводів
- •3 Статичні характеристики виконавчих механізмів та електродвигунів
- •3.1 Механізми
- •3.2 Електродвигуни
- •3.3 Статичні механічна й електромеханічна характеристики електродвигуна постійного струму незалежного збудження (дпс нз)
- •3.4 Режими роботи електродвигунів
- •3.5 Статичні характеристики дпс нз в гальмівних режимах
- •3.5.1 Режим рекуперативного гальмування
- •3.5.2 Режим гальмування противвімкненням
- •3.5.3 Режим електродинамічного гальмування
- •3.5.4 Використання електричних способів гальмування електроприводів
- •3.6 Статичні механічні характеристики електродвигунів постійного струму послідовного збудження (дпс пз)
- •3.7 Статичні характеристики дпс пз у гальмівних режимах
- •3.7.1 Режим гальмування противвімкненням
- •Режим електродинамічного гальмування
- •3.8 Статичні механічні характеристики електродвигунів постійного струму мішаного збудження (дпс мз)
- •3.9 Статичні характеристики дпс мз у гальмівних режимах
- •3.9.3 Динамічне гальмування дпс мз
- •3.10 Статичні механічні характеристики асинхронних двигунів (ад)
- •3.10.1 Заступна схема ад
- •3.10.1.1 Параметри заступної схеми:
- •3.10.2 Аналітичний вираз механічної статичної характеристики ад
- •3.11 Механічна статична характеристика ад у координатах s й m ( )
- •3.12 Аналіз механічної характеристики ад , поданої у вигляді спрощеної формули Клосса
- •3.13 Механічна характеристика ад у координатах та (залежність )
- •3.14 Узагальнення властивостей механічних характеристик ад
- •3.15 Механічні характеристики ад у гальмівних режимах
- •3.15.1 Рекуперативне гальмування (з віддачею енергії у мережу)
- •3.15.2 Гальмування противвімкненням
- •3.15.3 Динамічне гальмування
- •3.15.3.1 Динамічне гальмування при незалежному збудженні
- •3.15.3.2 Динамічне гальмування при самозбудженні
- •3.16 Механічні статичні та кутова характеристики синхронних двигунів (сд)
- •3.16.1 Механічні характеристики сд
- •3.16.2 Кутова характеристика сд
- •3.16.3 Механічні статичні характеристики сд у гальмівних режимах
- •3.17 Механічні статичні характеристики двигунів у багатодвигуневому приводі
- •4 Регулювання координат електроприводів
- •4.1 Основні узагальнені показники регулювання швидкості електропривода
- •4.1.1 Точність регулювання
- •4.1.2 Діапазон регулювання швидкості
- •4.1.3 Плавність регулювання швидкості
- •4.1.4 Стабільність кутової швидкості
- •4.1.5 Напрямок регулювання
- •4.1.6 Допустиме навантаження у діапазоні регулювання
- •4.1.7 Швидкодія, коливальність, перерегулювання
- •4.1.8 Економічність регулювання швидкості
- •4.2 Способи регулювання швидкості
- •4.3 Основні способи регулювання швидкості дпс нз
- •4.3.1 Регулювання кутової швидкості за допомогою додаткових резисторів у колі якоря
- •4.3.2 Регулювання швидкості дпс нз змінюванням величини магнітного потоку
- •4.3.3 Регулювання швидкості дпс нз шунтуванням якоря
- •4.3.4 Регулювання швидкості дпс нз змінюванням напруги живлення якоря
- •4.4 Основні способи регулювання швидкості двигунів постійного струму послідовного збудження (дпс пз)
- •4.4.1 Регулювання швидкості дпс пз за допомогою резисторів у якірному колі
- •4.4.2 Регулювання швидкості дпс пз змінюванням магнітного потоку
- •4.4.3 Регулювання швидкості дпс пз змінюванням напруги живлення
- •4.5 Регулювання координат ад
- •4.5.1 Регулювання швидкості ад за допомогою резисторів у колі ротора
- •4.5.2 Регулювання координат ад за допомогою резисторів у колі статора
- •4.5.3 Регулювання швидкості ад змінюванням числа пар полюсів
- •4.5.4 Регулювання координат ад змінюванням напруги живлення статора
- •4.5.5 Частотне регулювання ад
- •5 Перехідні режими в еп
- •5.1 Загальна характеристика
- •5.2 Класифікація виконавчих механізмів у залежності від характеру дії статичного момента опору (мс)
- •5.3 Пуск дпс нз до основної швидкості при одному ступені пускового реостата
- •5.4 Пуск дпс нз до основної швидкості при багатоступінчастому пусковому резисторі
- •5.5 Пуск дпс нз з урахуванням електромагнітного перехідного процесу
- •5.6 Перехідний режим динамічного гальмування дпс нз
- •5.7 Перехідні режими в еп з трифазними асинхронними двигунами
- •6 Вибір електродвигунів
- •6.1 Нагрівання й охолодження двигунів. Класифікація режимів роботи еп у відповідності до характеру змінювання навантаження
- •6.1.1 Тривалий (довготривалий) номінальний режим (s1)
- •6.1.2 Короткочасний номінальний режим (s2)
- •6.1.3 Повторно-короткочасний номінальний режим (s3)
- •6.1.4 Номінальні режими s4 - s8
- •6.1.5 Навантажувальні діаграми електроприводів
- •6.1.6 Розрахунок потужності електродвигуна при тривалому режимі роботи (s1) й незмінному навантажені
- •6.1.7 Розрахунок потужності двигуна при тривалому режимі роботи s1 й змінному циклічному навантаженні
- •6.1.8 Визначення допустимої частості вмикань ад з короткозамкненим ротором
- •Основи автоматичного керування електроприводами
- •7.1 Вступна частина
- •7.2. Зображення й позначення елементів електричних схем. Загальні правила виконання схем
- •7.2.1 Схема електрична структурна. Позначення документа е1
- •7.2.2 Функціональна електрична схема. Позначення документа е2
- •7.2.3 Принципова електрична схема. Позначення документа е3
- •7.2.4 Схема електрична з’єднань. Позначення документа е4
- •7.2.5 Схема електрична підмикання. Позначення документа е5
- •7.2.6 Схема електрична загальна. Позначення документа е6
- •7.2.7 Схема електрична розташування. Позначення документа е7
- •7.2.8 Схеми цифрової та обчислювальної техніки
- •7.2.9 Умовні літерно-цифрові позначення в електричних схемах
- •7.3 Розімкнені системи автоматичного керування
- •7.3.1 Принципи автоматичного керування в розімкнених релейно-контактних системах
- •7.3.2 Керування пуском дпс у функції кутової швидкості
- •7.3.3 Керування пуском дпс у функції струму
- •7.3.4 Керування пуском дпс у функції часу
- •7.4 Замкнені системи автоматичного керування
- •7.4.1 Основи автоматичного керування електроприводів постійного струму
- •7.4.2 Основи автоматичного керування електроприводів змінного струму
- •7.4.3 Стежний електропривод
- •7.4.4 Основи програмного керування еп
- •Перелік посилань
- •Основи електричного привода
7.3.2 Керування пуском дпс у функції кутової швидкості
При керуванні у функції кутової швидкості слід якимсь чином контролювати цю швидкість й при певному значенні швидкості подавати необхідний сигнал на відповідний комутаційний апарат.
Реле, яке безпосередньо спрацьовує на зміну кутової швидкості, є, наприклад, відцентрове реле. Такі реле тут вживаються нечасто. Пояснюється це відносною складністю їх конструкції та незначною надійністю роботи. Можна вимірювати кутову швидкість електричним шляхом (використовуючи тахогенератор), але наявність самого тахогенератора та компоновка його на валу двигуна теж ускладнює схему.
Тому простіше фіксувати цю швидкість непрямим шляхом – вимірюванням других параметрів, однозначно пов’язаних з кутовою швидкістю. Для ДПС найкраще може правити такий параметр, як ЕРС двигуна, я для СД та АД з фазним ротором - частота струму ротора й ЕРС ротора.
З останніх міркувань цей спосіб керування можна називати: керування у функції ЕРС.
У найпростішому випадку схема має вигляд, показаний на рисунку 7.8.
Рисунок 7.8 – Керування пуском ДПС НЗ у функції ЕРС з контакторами прискорення різної напруги спрацьовування.
Напруга, що залежить від ЕРС якоря, прикладається до котушок контакторів – , які спрацьовують при певних значеннях напруги, контакти цих контакторів здійснюють перемикання ступенів резистора у певній послідовності.
Кожний із увімкнених контакторів прискорення , , настроєні на певне значення напруги втягнення. У перший момент пуску напруга на котушках цих контакторів дорівнює лиш падінню напруги у колі якоря ( ). У міру того, як збільшується кутова швидкість, зростає ЕРС якоря .
При певній кутовій швидкості ω1 (діаграма рисунок 7.7), напруга на котушці контактора прискорення досягає такого значення, при якому спрацьовує й замикає свій контакт на ступені пускового резистора, тобто перший ступінь виявляється зашунтованим. Котушки контакторів прискорення і настроєні на більші значення напруг втягування, тому їх контакти не спрацьовують.
Як тільки кутова швидкість двигуна досягне значення ω2, спрацьовує другий контактор прискорення – шунтується другий ступінь резистора й так далі.
Після того, як спрацює останній (третій у данному випадку) ступінь пускового резистора, пуск двигуна завершиться й він буде працювати на природній характеристиці.
Недоліком такого схемотехнічного рішення є різна напруга спрацювання контакторів , , , на яку повинні бути вибрані контактори (різні контактори).
Цю ваду можна практично усунути, якщо застосувати схемотехнічне рішення, наведене на рисунку 7.9.
Рисунок 7.9 – Керування пуском ДПС НЗ у функції ЕРС з контакторами прискорення однакової напруги спрацювування.
У цій схемі до обмотки якоря підмикається тільки один вивід кожної котушки, а другий вивід – до відповідних ступенів пускового реостата. При такому вмиканні практично вирівнюється напруга втягування для усіх трьох контакторів, але спрацьовувати вони будуть, як і раніше, при заданих значеннях кутових швидкостей ω1, ω2, ω3.
Таким чином, після запуску усі котушки будуть увімкнені на однакову напругу – мережну напругу (у першій схемі треба обов’язково різні три контактори, оскільки напруга спрацювання різна, а увімкнені вони після запуску на одну й ту ж напругу – напругу мережі). Вадами способу керування пуском є:
перегоряння ступенів пускового резистора;
- неточне спрацювання контакторів при холодному та гарячому станах їх котушок;
- неточне спрацювання контакторів при коливання напруги мережі живлення під час пуску.
Ці вади не уможливлюють застосування способу, що розглядається, для приводів значної потужності.
Застосовується цей спосіб у приводах металорізальних верстатів.