Общие требования к выбору и прокладке электрических сетей
Способы прокладки проводов и кабелей. Передачу и распределение электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий осуществляют электрическими сетями. Потребители электроэнергии присоединяются к внутрицеховым подстанциям и РУ с помощью защитных и пусковых аппаратов.
Общие понятия, структурная схема АЭП
ЭП – электромеханическая система, преобразующая электрическую энергию в механическую.
Управление (У) – организация процесса преобразования энергии, которое обеспечивает в статике и динамике нужную характеристику.
Автоматическое управление (АУ) – управление, осуществляемое без участия оператора.
Задачи, решаемые АЭП
Задачи, решаемые АЭП, в соответствии с рисунком 1.2, зависят от характера входного сигнала х(t) и его соответствия требуемому закону изменения выходного сигнала у(t).
Функции, выполняемые АЭП
1. Управление процессами пуска, торможения, реверса (функции управления). Эту функцию могут выполнять разомкнутые системы АЭП. В процессе управления осуществляется грубый контроль за током. Жесткость механических характеристик хуже естественных. К настоящему моменту это самая распространенная группа АЭП
Электрические схемы
Системы ЭП изображают на чертежах в виде схем. Схемы могут быть электрические, кинематические, строительные.
Краткая характеристика релейно-контакторных систем АЭП
В настоящее время эти системы составляют более 80% от всех систем АЭП. Обычно в статике в этих системах двигатель подключен непосредственно к питающей сети.
Принципы автоматического управления процессами пуска, торможения, реверса
В разомкнутых системах АЭП для пуска двигателей и асинхронных двигателей с фазным ротором должен быть реостатный способ, который позволяет быстро пустить (остановить) двигатель и ограничить броски тока.
Управление в функции времени
Для его реализации нужна аппаратура, контролирующая время (реле времени).
Управление в функции скорости
Для реализации этого способа требуется аппаратура, контролирующая скорость непосредственно или косвенно.
Управление в функции тока
Для организации этого способа необходимы электрические аппараты, контролирующие ток – реле тока, которые при определенных значениях тока вводят или выводят сопротивления из силовых цепей.
Управление в функции пути
Это чисто технологическое управление, для реализации которого необходимы электрические аппараты, контролирующие путь.
Типовые схемы автоматического управления СД
Традиционной областью применения СД является АЭП большой мощности, как правило, не регулируемые с продольным режимом работы.
Электрические защиты в релейно-контакторных системах АЭП до 1000 В
В системах АЭП применяются защиты
основные:
1) максимально-токовая защита;
2) тепловая защита;
3) нулевая защита;
Блокировки в системах АЭП
Назначение: блокировки повышают надежность систем АЭП за счет организации правильного порядка работы схем.
По назначению блокировки делятся.
Станции управления
Станции управления (СУ) – это объединенная общая конструкция комплектного устройства, предназначенного для дистанционного управления электроустановкой.
Станция управления ПУ65-20
Станция управления ПУ65-20 предназначена для управления АД с фазным ротором средней и большой мощности, работающего в напряженном (повторно-кратковременном, до 1200 вкл/час) режиме (поэтому цепь управления на постоянном токе).
Силовые преобразователи, как элемент САР
В качестве силовых преобразователей в системах АЭП постоянного тока применяются преобразователи следующих групп:
а) электромашинные преобразователи
1) генератор постоянного тока (ГПТ);
2) электромашинный усилитель (ЭМУ) (РЭМУ 11кВт; PГПТ 100МВт).
Эти преобразователи применяются в старых системах АЭП, либо в мощных уникальных системах АЭП (используют ГПТ, Р 10МВт).
Реверсивный вентильный преобразователь с раздельным управлением
Реверсивные тиристорные преобразователи применяются в тех системах электропривода, где требуется изменение знака момента. Последнее достигается либо за счет включения реверсивного тиристорного преобразователя в обмотку якоря, либо в обмотку возбуждения.
Датчики
Датчики относятся к информационной части ЭП. От точности датчиков зависит точность замкнутых систем.
Задатчики регулируемых величин
Задатчики регулируемых величин предназначены для ввода задающих сигналов.
ЗАМКНУТЫЕ ОДНОКОНТУРНЫЕ СИСТЕМЫ АЭП ПОСТОЯННОГО ТОКА
В замкнутых системах АЭП имеются каналы связи, по которым в систему поступает информация о фактическом значении регулируемой величины, а также информация о возмущающем воздействии.
Принципы построения многоконтурных АЭП
В АЭП в процессе регулирования требуется контролировать и ограничивать ряд координат ЭП на допустимом уровне (ток, напряжение и т.д.), поэтому современные системы АЭП многоконтурные.
Оптимизация контура скорости
Объект регулирования содержит апериодическое звено с малой постоянной времени и интегрирующее звено.
Реализация систем с подчиненным регулированием параметров
Для реализации данных систем в конце 60-х гг. была разработана унифицированная блочная система регуляторов (УБСР).
Двухзонный АЭП с подчиненным регулированием параметров
Двухзонный ЭП – это такой электропривод, в котором изменение скорости осуществляется как за счет изменения напряжения на якоре, так и за счет изменения поля двигателя.
Оптимизация контуров регулирования
Оптимизация контура тока якоря и скорости осуществляется так же, как в однозонном ЭП.
СЛЕДЯЩИЕ СИСТЕМЫ АЭП
Следящие системы – это системы, управляющие перемещением объекта регулирования. В таких системах главная обратная связь по положению.
Следящие системы бывают гидравлические, пневматические и электрические.
АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ АЭП
Объект регулирования в процессе работы меняет свои параметры. Это вызвано нелинейностью характеристик самих объектов, действием возмущений (изменением температуры, напряжения сети, времени, момента нагрузки) и временным старением.
Беспоисковые адаптивные АЭП
Беспоисковые адаптивные системы решают первую задачу.
Системы с переключающейся структурой регуляторов
В системе АЭП используют типовые настройки (на СО, МО) контуров регулирования, определяющие статические и динамические свойства системы.
Общие сведения о системе БТУ 3601
БТУ 3601 – “узкая” серия преобразователей БТУ, ориентированная на работу с высокомоментными двигателями.
Тиристорный преобразователь
Система регулирования двухконтурная, с подчиненным регулированием. Внутренний контур – это контур тока с адаптивным регулятором.
СИФУ
СИФУ – многоконтурная (трехканальная), синхронная, с пилообразным опорным напряжением и вертикальным принципом управления.
В каждом канале СИФУ формируются управляющие импульсы на тиристоры одной фазы.
Система регулирования
Система регулирования – двухконтурная (с подчиненным регулированием), внешний контур скорости, а внутренний – тока.
Контур тока (КТ) – адаптивный, в котором так же используется обратная связь по ЭДС.
Адаптивный регулятор тока
Адаптивный регулятор тока включает в себя: основной ПИ-регулятор (на А2), нелинейное звено (на А4), функциональный преобразователь ЭДС (на А3).
Регулятор скорости
Для диапазона 1:1000 регулятор скорости строится на операционном усилителе А1. Для диапазона 1:10000 на входе А1 устанавливается предварительный усилитель регулятора скорости (ПУРС), построенный по схеме модулятор–усилитель–демодулятор.
Краткий обзор систем АЭП переменного тока
До последнего времени основным регулируемым ЭП был ЭП постоянного тока, основным недостатком которого является коллектор, через который идет основной поток энергии.
Комплектный ЭП переменного тока с вентильным двигателем ЭПБ-1
Система, обеспечивающая самый широкий диапазон регулирования скорости – у двигателей с векторным управлением.