СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МУФТАМИ
РАЗНОВИДНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Для управления муфтами скольжения находят применение системы с ручным управлением током возбуждения и САУ (рис. 10.1).
Системы с ручным управлением содержат обычно выпрямитель в цепи обмотки возбуждения и регулирующий элемент в виде реостата или автотрансформатора, с помощью которого изменяют ток возбуждения и частоту вращения муфты, работающей на естественных механических характеристиках. Иногда в таких системах используются управляемые полупроводниковые выпрямители [45]. Системы с ручным управлением наиболее просты по устройству и в эксплуатации, но не обеспечивают стабильной работы муфты в заданном режиме. Частота вращения муфты меняется при изменениях нагрузки, температуры деталей муфты, напряжения питающей сети. Ути изменения частоты вращения во многом зависят от формы естественных механических характеристик муфты, ее рассеиваемой мощности, влияющей на температуру якоря, и конструктивного исполнения, определяющего температурное изменение воздушного зазора и его направление.
Наибольшее распространение в промышленности получили электромагнитные муфты скольжения с автоматическим управлением тока возбуждения. Для муфт скольжения обычно используют замкнутые САУ с обратными связями по регулируемому параметру. Регулируемыми параметрами чаще всего являются частота вращения, момент муфты или ее выходная мощность. Иногда для обратной связи используют напряжение, снимаемое с датчика давления, расхода или какой- либо другой неэлектрической величины, стабилизация и регулирование которой осуществляются муфтой.
Рис. 10.1. Классификация систем управления муфтами
Обратная связь по вращающему моменту муфты обычно используется вместе с обратной связью по частоте вращения и дополняет ее, обеспечивая ограничение нагрузки привода на заданном уровне. Это ограничение нагрузки часто называют отсечкой по моменту.
ЭЛЕМЕНТЫ САУ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
В замкнутых САУ в качестве составных элементов используют задающие органы, датчики обратной связи по стабилизируемому параметру, усилители и источники питания. В зависимости от типа применяемых датчиков и усилителей системы могут снабжаться различными преобразовательными устройствами. Задающими органами САУ (задатчиками) являются потенциометры, подключенные к источнику постоянного напряжения. При регулировании ручки задающего потенциометра производится изменение выдаваемого в САУ напряжения, пропорционального заданному значению регулируемого параметра.
В качестве датчиков обратной связи по частоте вращения чаще всего используются тахогенераторы, приводимые от выходного вала муфты ременной передачей или монтируемые непосредственно на этом валу. Тахогенераторы выдают в САУ напряжение, пропорциональное фактической частоте вращения муфты, которое затем сравнивается с задающим напряжением, и их разность используется для регулирования частоты вращения привода с муфтой.
Разность напряжений задатчика и датчика обратной связи возникает в результате воздействия либо внешних факторов (нагрузки, температуры, напряжения источника питания), когда изменяется фактическая частота вращения и САУ возвращает ее к первоначальному значению, либо оператора на положение задатчика, когда система обеспечивает изменение частоты вращения до ее нового заданного значения.
В САУ муфтами применяются тахогенераторы как постоянного, так и переменного тока. Недостатком первых является наличие коллектора и щеток, снижающих надёжность привода в целом, поэтому в последние годы предпочтение отдается бесконтактным синхронным тахогенераторам, выпрямленное напряжение которых используется в САУ.
Иногда для обратной связи находят применение бесконтактные импульсные датчики, частота импульсов на выходе которых пропорциональна частоте вращения. Для использования в цепи обратной связи выходные импульсы датчика преобразовываются в пропорциональное их частоте постоянное напряжение.
В качестве датчиков обратной связи по вращающему моменту используются трансформаторы тока, устанавливаемые в одной из фаз приходного электродвигателя, вращающего муфту скольжения. Так как на рабочем участке характеристики ток двигателя линейно зависит от его вращающего момента, то трансформаторы тока являются простыми и надежными датчиками момента.
В качестве усилителей в САУ находят применение магнитные, транзисторные и тиристорные усилители. Преимуществом магнитных усилителей является простота ввода в САУ одновременно нескольких обратных связей. При наличии нескольких управляющих обмоток усилителя на каждую из них может быть подано напряжение обратной связи по одному из регулируемых параметров.
К недостаткам магнитных усилителей относятся большие габариты и масса, а также меньшее быстродействие по сравнению с другими типами усилителей.
Транзисторные усилители находят применение в муфтах малой мощности, имеющих небольшой ток возбуждения (2—3 А).
Наибольшее распространение получили тиристорные усилители, в которых система формирования управляющих импульсов тиристоров определяет в конечном счете всю схему САУ Формирователи импульсов выполняются на транзисторах и отличаются большим разнообразием.
В качестве элементов источников питания в САУ муфтами используют трансформаторы или делители напряжения на резисторах, присоединенные к сети, питающей приводной двигатель муфты, выпрямители, сглаживающие фильтры и стабилизаторы напряжения.
