ПОНЯТИЕ О СЛЕДЯЩЕМ ПРИВОДЕ И ПРОГРАММНОМ УПРАВЛЕНИИ
Следящим приводом называется устройство, при помощи которого исполнительный орган с определенной точностью воспроизводит движение рабочего механизма, задаваемое управляющим органом.
Следящий привод состоит из датчика, приемного (следящего) устройства, усилителя и исполнительного органа — приводного двигателя. Элементы следящего привода связаны между собой так, что изменение в положении датчика воздействует через приемник и усилитель на приводной двигатель, который отрабатывает заданную величину перемещения. Таким образом, следящий привод работает только за счет возникновения угла рассогласования между осями датчика и приводного двигателя, и процесс работы сводится только к автоматическому устранению этого рассогласования.
Системы программного управления электроприводами автоматически, без вмешательства человека, выполняют операции по заранее заданной программе.
По принципу действия программные системы аналогичны действию следящих систем. Отличительной чертой является то, что в программном управлении сигнал датчика изменяется по заранее заданной программе, в то время, как в следящих системах изменение сигнала не является заранее предопределенным, а является величиной случайной.
В простейших случаях программа работы привода может быть задана положением переключателя, путевыми выключателями, программными реле времени, перфорированной картой и магнитной лентой с записью программы. Примерами приводов, работающих по программе, могут служить системы автоматического управления поточными линиями послеуборочной обработки зерна, схемы управления машинами кормоцехов. Здесь необходимая последовательность работы машины в соответствии с требованиями технологического процесса создается комбинацией положений переключателей, размещаемых на пультах управления.
Управление приводами в птичниках, свинарниках (кормораздатчики, навозоуборочные транспортеры) осуществляется в функции времени. Необходимые импульсы на включение и отключение двигателей подаются времязадающими механизмами с суточной программой.
ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ И ТИРИСТОРНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ В РЕГУЛИРУЕМОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
Широкому внедрению электроприводов с магнитными усилителями и тиристорными преобразователями способствует ряд их достоинств, связанных с отсутствием подвижных механических узлов, возможностью более плавного изменения выходных параметров преобразователя и экономичностью регулирования частоты вращения в более широких пределах.
Схемы управления асинхронными двигателями с магнитными усилителями особенно широко используются в регулируемых приводах с вентиляторной нагрузкой.
Магнитные усилители также применяют в системах управления двигателями постоянного тока (серийный привод типа ПМУ). Обладая широким диапазоном регулирования, как и система генератор — двигатель, привод с магнитными усилителями значительно дешевле, имеет меньшие габариты и лучший к. п. д. На рисунке 13.13 показана простейшая схема тиристорного управления электроприводом постоянного тока небольшой мощности.
Электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения получает питание от сети однофазного переменного тока через управляемый выпрямитель, созданный по мостовой схеме с двумя тиристорами VI, V2 и диодами V3, V4.
Регулирование частоты вращения привода осуществляется изменением среднего выпрямленного напряжения, подводимого к якорю двигателя. Выпрямленное напряжение регулируется путем изменения момента включения тиристора i, считая от начала полупериода (рис. 13.13,6).
(13.7)
где Е — среднее за период напряжение питания.
Из формулы (13.7) видно, что, изменяя момент замыкания от
до ts=0, можно изменить среднее напряжение на
нагрузке от 0 до максимального, равного
В процессе плавного регулирования изменится ширина усеченной полусинусоиды напряжения, а также момент ts или угол и фаза, поэтому данный режим называют еще широтно-импульсной модуляцией или фазовым управлением, обычно реализуемым быстродействующим магнитным усилителем (МУ) с прямоугольной петлей гистерезиса.
Меняя ток управления МУ, можно изменить время, на которое задерживается импульс управления тиристорами от начала полуволны напряжения, и регулировать угол запаздывания отпирания тиристоров выпрямителя.
Магнитный усилитель имеет три обмотки управления: задающую, напряжения и токовую.
Задающая питается от потенциометра R5, положения движков которого задают значение и знак тока управления, и следовательно, и частоту вращения двигателя.
Обмотка напряжения и токовая используются для создания отрицательной обратной связи по напряжению и положительной обратной связи по току.
При этом обмотка напряжения подключается к якорю двигателя через резистор R3, а токовая к обмотке дополнительных полюсов ДП — через резистор R4.
Рис. 13.13. Схема тиристорного управления электроприводом постоянного тока.
При таком включении ток в обмотке напряжения пропорционален напряжению на якоре, а в токовой обмотке — току якоря. Рассматриваемая схема обеспечивает диапазон регулирования частоты вращения двигателя
(10... 16): 1; при изменении нагрузки от 25 до 100% изменение скорости не превышает 10%-
Статические тиристорные преобразователи частоты, разработанные в последние годы, позволяют выполнить самое экономичное регулирование скорости асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. В перспективе тиристорный электропривод займет одно из ведущих мест в системах регулируемого электропривода из-за высокой надежности и большого диапазона регулирования.
