Тема 2.4. Управление электроприводом

С помощью непрерывнодействующих (замкнутых)

Систем и устройств

Принципы построения замкнутых систем. Элементы измерения, согласования и коррекции. Замкнутые системы автоматического регулирования скорости привода: генератор - двигатель, управляемый преобразователь - двигатель, преобразователь частоты - асинхронный двигатель. Схемы этих систем и получаемые характеристики. Дискретные электроприводы с шаговыми двигателями. Комплектные вентильные устройства управления и регулирования электропривода. Тенденции дальнейшего развития замкнутых систем автоматического управления электроприводами.

Литература: [1] стр. 206-227 , [3] стр. 201-214, стр. 242-252.

Методические указания

Изучая данную тему, учащийся должен четко представлять разницу между замкнутой и незамкнутой системами управления.

Применение обратных связей - положительных и отрицательных - позволяет получить жесткие механические характеристики регулируемых двигателей, а это, в свою очередь, дает возможность значительно расширить диапазон регулирования и получить ряд других ценных свойств электропривода. Учащийся на отдельных конкретных примерах узлов схем непрерывного управления должен изучить принцип построения замкнутых систем, усвоить виды обратных связей: положительная и отрицательная, жесткая и гибкая. Необходимо рассмотреть обратные связи по различным выходным параметрам: скорости, току, напряжению, ЭДС. Усвоив эти вопросы, можно переходить к рассмотрению замкнутых систем управления. При изучении схем электромашинного управления следует хорошо понять роль ЭМУ как регулятора. При изучении схем с ЭМУ нужно обратить внимание на узлы ограничения тока и напряжения (отсечки), их принцип действия и область применения. Из схем с управляемыми преобразователями нужно особое внимание обратить на схемы с управляемыми полупроводниковыми вентилями - тиристорами с выходом на постоянном и с выходом на переменном токе. Системы с управляемыми полупроводниковыми вентилями имеют ряд достоинств по сравнению с другими системами и находят широкое применение в современных электроприводах. Рассматривая системы управления с магнитными усилителями, дросселями насыщения, управляемыми ионными вентилями, необходимо обратить внимание на общность конечных целей, которые получают при использовании различных систем управления электроприводами.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое замкнутая система управления электроприводом?

2. Что такое положительная обратная связь?

3. Что такое отрицательная обратная связь?

4. Что такое жесткая обратная связь?

5. Что такое гибкая обратная связь?

6. По каким параметрам осуществляются обратные связи?

7. Почему замкнутые системы позволяют получить широкий диапазон регулирования скорости?

8. В чем заключается принцип действия узла ограничения тока (отсечки)?

9. Объяснить действие узла отсечки напряжения.

10. Нарисовать графики выпрямленного напряжения. Как зависит величина выпрямленного напряжения от угла открывания тиристора?

11. Объяснить принцип действия статического фазорегулятора с конденсатором и резистором.

12. Объяснить принцип действия статического фазорегулятора с пик-трансформаторами.

 

ПРИМЕРНЫЕ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Понятие об электроприводе. Исторический обзор развития электропривода.

2. Типы электропривода.

3.Значение электропривода и его автоматизации для повышения производительности труда.

4.Механические звенья электропривода. Статические моменты сопротивления. Момент инерции.

5.Уравнения движения электропривода и его виды. Динамический момент.

6.Механические характеристики двигателей и рабочих машин.

7.Схемы включения и режимы работы электродвигателей постоянного тока.

8.Основые соотношения для электродвигателей постоянного тока.

9.Относительные величины в электроприводе.

10.Электромеханические и механические характеристики двигателей независимого возбуждения в двигательном режиме.

11.Перегрузочная способность двигателей. Ограничение пускового тока.

12.Электрическая и механическая характеристика двигателя независимого возбуждения в рекуперативном торможении.

13.Электрическая и механическая характеристика двигателя независимого возбуждения в торможении противовключением.

14.Электрическая и механическая характеристика двигателя независимого возбуждения в динамическом торможении.

15.Электрическая и механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения в рекуперативном торможении.

16.Электрическая и механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения в торможении противовключением.

17.Электрическая и механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения в динамическом режиме.

18.Электромеханическая и механическая характеристика двигателя смешанного возбуждения.

19.Схема включения и режимы работы двигателей переменного тока.

20.Механическая характеристика асинхронного двигателя (АД) в двигательном режиме при введении в цепь ротора и статора сопротивления.

21.Механическая характеристика асинхронного двигателя при питании пониженным напряжением.

22.Механическая характеристика асинхронного двигателя в двигательном режиме при изменении частоты тока.

23.Перегрузочная способность двигателей переменного тока. Ограничение пусковых токов.

24.Механическая характеристика асинхронного двигателя в рекуперативном торможении.

25.Механическая характеристика асинхронного двигателя в режиме противовключения.

26.Механическая характеристика асинхронного двигателя в динамическом режиме.

27.Механическая и угловая характеристика синхронного двигателя (СД).

28.Общие понятия о регулировании скорости электропривода.

29.Допустимая нагрузка на электродвигатель при работе на регулируемой характеристике.

30.Регулирование скорости электропривода постоянного тока изменением сопротивления в цепи якоря.

31Регулирование скорости электропривода постоянного тока изменением магнитного потока.

32.Регулирование скорости электропривода постоянного тока изменением напряжения подводимого к якорю двигателя.

33.Регулирование скорости электропривода постоянного тока с помощью системы «генератор- двигатель».

34.Регулирование скорости электропривода постоянного тока с помощью «управления выпрямителем-Д».

35.Регулирование скорости электропривода постоянного тока с помощью «магнитного усилителя-Д».

36.Схема шунтирования якоря двигателя.

37.Схема импульсного изменения напряжения двигателя на якорь.

38.Регулирование угловой скорости электропривода переменного тока изменением числа пар полюсов.

39.Регулирование угловой скорости электропривода переменного тока изменением частоты питающего напряжения.

40.Регулирование угловой скорости электропривода переменного тока изменением значения активного сопротивления роторной цепи двигателя с фазным ротором.

41.Синхронное вращение электропривода.

42.Расчет сопротивления для двигателей постоянного тока графо-аналитическим методом.

43.Расчет сопротивления для двигателей постоянного тока аналитическим методом.

44.Расчет сопротивления в роторной цепи АД.

45.Расчет сопротивления в цепи статора АД.

46.переходные процессы при линейных характеристиках.

47.Определение времени переходных процессов при пуске и торможении электропривода.

48. Энергетика электропривода.

49.Потери при переходных процессах.

50.Нагревание и охлаждение двигателей.

51.Нагрузочные диаграммы и режимы работы двигателей.

52.Нагрузочные диаграммы режиме S1 .

53.Нагрузочные диаграммы режиме S2.

54.Нагрузочные диаграммы режиме S3.

55.Расчет и выбор мощности двигателей при различных режимах работы методом средних потерь.

56.Расчет и выбор мощности двигателей при различных режимах работы методом эквивалентного тока

57.Расчет и выбор мощности двигателей при различных режимах работы методом эквивалентного момента.

58.Расчет и выбор мощности двигателей при повторно-кратковременном режиме.

59.Допустимая частота работы циклов АД с короткозамкнутым ротором.

60.Особенности выбора двигателя для регулируемого электропривода.

61.Выбор системы электропривода по технико- экономическим показателям.

62.Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (автоматические выключатели и предохранители)

63.Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (контакторы и реле постоянного и переменного тока)

64. Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (командоаппараты, кнопки и кнопочные посты, универсальные переключатели, путевые и конечные выключатели).

65.Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (реостаты тормозные электромагнитные)

66.Схема управления АД с к.з.ротором с динамическим торможением.

67.Схема управления АД с фазным ротором в функции тока.

68.Схема прямого пуска СД.

69.Реверсивная схема управления двигателем постоянного тока последовательного возбуждения с торможением противовключением.

70. Надежность электроприводов.

71.Бесконтактные аппараты и устройства управления эл.приводами.

72.Принципы бесконтактного управления.

73.Отличие схем на логических элементах от релейно- контакторных.

74. Узлы схем и схемы управления электроприводами на логических элементах.

75.Схема с применением бесконтактного пускателя.

76.Узлы схем и схемы управления электроприводами с использованием тиристорных переключателей и КТУ.

77.Принцип построения замкнутых систем управления электроприводами.

78.Элементы и устройства АУЭП в замкнутых системах.

79.Системы автоматического регулирования угловой скорости и моментов с обратными связями по скорости.

80. Дискретные электроприводы с шаговыми двигателями.