Схемы автоматизированного электропривода подъемно-транспортных машин


СОДЕРЖАНИЕ:

Электрооборудование подьемно-транспортных устройств

Для вертикального и горизонтального перемещения грузов служат мостовые электрические краны. Обычно они представляют собой прочную металлическую ферму, располагаемую поперек здания цеха, опирающуюся на концах ходовыми колесами на подкрановые рельсовые пути, проложенные вдоль здания. Ферма может перемещаться по подкрановым путям вдоль цеха. Для этого кран оборудуется электроприводом перемещения с реверсивным управлением. Вдоль самой фермы по рельсам перемещается тележка, оборудованная грузоподъемной лебёдкой. Механизмы подъема и перемещения тележки также имеют реверсивные электроприводы. Перемещение фермы и тележки крана в концах рельсовых путей ограничено установкой концевых выключателей нажимного действия или бесконтактных. Таким же образом ограничивается перемещение грузозахватного устройства крана.

Для управления приводами крана (приводы могут быть переменного и постоянного тока) применяют контроллеры, а также различную коммутационную и защитную аппаратуру. Аппаратура управления и защиты конструктивно выполняется и виде типовых комплектных панелей и шкафов.

Ток к электроприводам кранов подводят с помощью троллейных устройств или гибких кабелей, собранных петлями на роликовых подвесках. Все проводки прокладывают так, чтобы (защитить их от механических повреждений. Открытые токопроводящие части электрооборудования ограждают в соответствии с ПТБ и ПТЭ.

Все электроприводы крана имеют тормозные устройства, автоматически стопорящие вал электродвигателя при его отключении (одновременно с включением электродвигателя тормоз освобождает его вал).

Рис. 141. Электромеханические пружинные тормоза с короткоходовым электромагнитом постоянного тока (а) и с электрогидравлическим толкателем (б):
1, 5 — рычаги; 2 — шток; 3 — пружина: 4 — скоба; 6, 12 — приводы; 7 — шайба; 8 — шкив электродвигателя; 9 — колодка тормозов; 10 — коромысло; 11 — шток; 13 — цилиндр.

Распространены колодочные тормоза с электромагнитным приводом и с приводом от электрогидротолкателя (рис. 141). Колодки 9 тормозов при отсутствии на приводах (6, 12) напрягший прижаты к шкиву 8 электродвигателя и надежно исключают возможность его вращения. Действие приводов основано на дополнительном сжатии между скобой 4 и шайбой 7, разжимающей пружины 3, за счет чего конец штока 2 освобождается и рычаги 1, 5 с колодками расходятся.

Электрогидротолкатель представляет собой масляный лопастной насос, создающий давление в цилиндре 13 под поршнем. давящим на шток 11. Усилие штока сжимает пружину тормоза через коромысло 10. Насос приводится в движение асинхронным короткозамкнутым двигателем 12, включающимся одновременно с главным электродвигателем.

Оператор из кабины, расположенной под фермой на одном из ее концов, управляет механизмами крана. Электрооборудование размещают на ферме крана в местах, удобных для обслуживания.

Для обеспечения безопасности обслуживания на дверцах люка и кабины предусмотрены блокировки безопасности в виде концевых выключателей. При открывании люка или кабины электрооборудование, расположенное на ферме, автоматически отключается.

Рис. 142. Внешний вид (а) и схема управления (б) электротельфера:
1 — электроталь; 2 — ходовая тележка; 3 — балка; 4 — концевой выключатель подъема; 5 — крюк.

Электротельферы (рис. 142, а) — это компактные электролебедки (электротали), подвешенные на ходовой тележке к жестко закрепленной или подвижной несущей балке, полки которой используются как пути для тележки. Электротельферы на подвижной балке называют кран-балками. Кран-балки оборудуют механизмом перемещения с отдельным электроприводом. Для перемещения кран-балок на опорных конструкциях укладывают подкрановые пути из прокатных профилей.

Электрооборудование тельфера состоит из двух электродвигателей приводов подъема М1 и перемещения М2 и аппаратуры управления (рис. 142, б). Каждый из двигателей управляется по реверсивной схеме непосредственного пуска. Двигатель подъема оборудован электромагнитным тормозом ЭТ.

Перемещение электротельфера ограничивается концевым выключателем Q. Напряжение к катушкам контакторов П, С, В, Н подается через рубильник QS и плавкие предохранители F. Управление осуществляется сдвоенными кнопками «Подъем», «Спуск», «Вперед», «Назад», установленными на подвесной кнопочной станции. Чтобы держать двигатель во включенном состоянии до конца операции, кнопка должна быть нажата. С отключением кнопки электротельфер отключается от сети.

Сроки периодических осмотров и ремонтов электрооборудования грузоподъемных машин осуществляются в соответствии с рекомендациями Правил технической эксплуатации и Госгортехнадзора.

Осмотр и ремонт электрооборудования грузоподъемных машин должен проводиться при полностью отключенных механизмах. При осмотрах, регулировках и ремонтах электрооборудования на грузоподъемных механизмах электромонтеры должны пользоваться защитными средствами (диэлектрические перчатки, галоши, коврики, инструмент с изолированными ручками).

При осмотре электрооборудования грузоподъемных механизмов обращают внимание на исправность конечных выключателей и тормозных устройств, ограничителей грузоподъемности и сигнализации, ограждений токопроводящих частей; на исправность коллекторов, контактных колец и щеток крановых электродвигателей, контроллеров и аппаратуры управления, ограждений вращающихся частей и т. д.

Не реже одного раза в год замеряют сопротивления изоляции электропроводки грузоподъемных механизмов, которое должно быть не менее 0,5 МОм.

ТИПОВЫЕ УЗЛЫ И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Схема пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением по принципу времени. Эта схема (рис. 3.1, а) содержит кнопки управления SB1 (пуск) и SB2 (останов) двигателя, линейный контактор КМ1, обеспечивающий подключение двигателя к сети, и контактор ускорения КМ2 ддя выключения (шунтирования) пускового резистора /?д. В качестве датчика времени в схеме использовано электромагнитное реле времени КТ. При подключении схемы к источнику питания напряжением Uпроисходит возбуждение двигателя и срабатывает реле КТ, размыкая свой размыкающий контакт в цепи катушки контактора КМ2 и подготавливая двигатель к пуску.

Рис. 3.1. Схема пуска двигателя по принципу времени (а), характеристики двигателя (б) и кривые переходного процесса (в)

Пуск двигателя начинается после нажатия кнопки SB1, в результате чего получает питание контактор КМ1, который своим главным силовым контактом подключает двигатель к источнику питания. Двигатель начинает разбег с резистором RT в цепи якоря, с помощью которого ограничивается пусковой ток двигателя. Одновременно замыкающий блок-контакт контактора КМ1 шунтирует кнопку SB1, и она может быть отпущена, а размыкающий блок-контакт КМ1 разрывает цепь питания катушки реле времени КТ. Через интервал времени A/кт после прекращения питания катушки реле времени, называемый выдержкой времени, размыкающий контакт КТ замкнется в цепи катушки контактора КМ2, последний включится и главным контактом закоротит пусковой резистор /?д в цепи якоря. Таким образом, при пуске двигатель в течение времени Д/кт разгоняется по искусственной характеристике 1 (рис. 3.1, б), а после шунтирования резистора Ra по естественной 2. Величина сопротивления резистора Ra выбрана таким образом, что в момент включения двигателя ток /, в цепи и соответственно момент М, не превосходят допустимого уровня.

За время Д/к т после начала пуска скорость вращения двигателя достигает величины со,, а ток в цепи якоря снижается до уровня /2 (рис. 3.1, в). После шунтирования R, происходит бросок тока в цепи якоря от /2 до который не превышает допустимого уровня. Изменение скорости, тока и момента во времени происходит по экспоненте.

Останов двигателя осуществляется нажатием кнопки SB2, что приведет к отключению якоря двигателя от источника питания и его торможению под действием момента сопротивления на его валу. Такой способ останова двигателя получил название «торможение выбегом».

Схема пуска двигателя в две ступени по принципу ЭДС и динамического торможения по принципу времени. В этой схеме (рис. 3.2, а) в качестве датчика ЭДС использован якорь двигателя, к которому подключены катушки контакторов ускорения КМ1 и КМ2, обеспечивающих шунтирование пусковых резисторов Лд1 и /?д2. С помощью регулировочных резисторов Ry] и Ry2 эти контакторы могут быть настроены на срабатывание при определенных скоростях двигателя.

Для осуществления торможения в схеме предусмотрен резистор Лд3, подключение и отключение которого осуществляется контактором торможения КМЗ. Для обеспечения выдержки времени используется электромагнитное реле времени КТ, размыкающий контакт которого включен в цепь катушки контактора торможения КМ2.

После подключения схемы к источнику питания происходит возбуждение двигателя, а аппараты схемы остаются в исходном положении. Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SB1,

что приводит к срабатыванию линейного контактора КМ и подключению двигателя к источнику питания. Двигатель начинает разбег с включенными резисторами Ral+Ra2 в цепи якоря по характеристике 1 (рис. 3.2, б). По мере увеличения скорости двигателя растет его ЭДС и соответственно напряжение на катушках контакторов КМ1 и КМ2. При скорости со, срабатывает контактор КМ1, закорачивая своим контактом первую ступень пускового резистора Д. и двигатель переходит на характеристику 2. При скорости со2 срабатывает контактор КМ2, шунтируя вторую ступень пускового резистора Ял2. Двигатель выходит на естественную характеристику 3 и заканчивает свой разбег в точке установившегося режима с координатами сосМс, определяемой пересечением естественной характеристики 3 двигателя и характеристики нагрузки.

Рис. 3.2. Схема пуска двигателя по принципу ЭДС и динамического торможения по принципу времени (а) и характеристики двигателя (б)

Для перехода к режиму торможения нажимается кнопка SB2. Катушка контактора КМ теряет питание, размыкается замыкающий силовой контакт КМ в цепи якоря двигателя, и он отключается от источника питания. Размыкающий блок-контакт КМ в цепи катушки контактора торможения КМЗ замыкается, последний срабатывает и своим главным контактом подключает резистор Дцз к якорю М, переводя двигатель в режим динамического торможения по характеристике 4 (рис. 3.2, б). Одновременно размыкается замыкающий контакт контактора КМ в цепи реле времени КТ, оно теряет питание и начинает отсчет времени. Через интервал времени, который соответствует снижению скорости двигателя до нуля, реле времени отключается и своим контактом разрывает цепь питания контактора КМЗ. Резистор /?13 отключается от якоря М двигателя, торможение заканчивается, и схема возвращается в свое исходное положение.

Применение динамического торможения обеспечивает более быстрый останов двигателя и тем самым быстрое прекращение движения исполнительного органа рабочей машины.

Схема пуска двигателя в одну ступень по принципу времени и динамического торможения по принципу ЭДС. Управление двигателем при пуске происходит по аналогии со схемой рис. 3.1. При включении двигателя в этой схеме (рис. 3.3) и работе от источника питания размыкающий контакт линейного контактора КМ в цепи контактора торможения КМ2 разомкнут, что предотвращает перевод двигателя в режим торможения.

Рис. 3.3. Схема пуска двигателя по принципу времени и динамического торможения по принципу ЭДС

Торможение осуществляется нажатием кнопки SB2. Контактор КМ, потеряв питание, отключает якорь двигателя от источника питания и замыкает своим контактом цепь питания катушки контактора КМ2. Последний от действия наведенной в якоре ЭДС срабатывает и замыкает якорь Мна резистор торможения R&. Процесс динамического торможения происходит до тех пор, пока при небольшой скорости двигателя его ЭДС не станет меньше напряжения отпускания контактора КМ2. Тот отключится, и схема вернется в исходное положение.

Схема управления пуском двигателя по принципу времени, реверсом и торможением противовключением по принципу ЭДС. В этой схеме (рис. 3.4, а) предусмотрено два линейных контактора КМ1 и КМ2, обеспечивающих его вращение соответственно в условных направлениях «Вперед» и «Назад». Главные контакты этих аппаратов образуют реверсивный контактный мостик, с помощью которого можно изменить полярность напряжения на якоре М и тем самым осуществлять торможение противовключением и реверс (изменение направления вращения) двигателя. В якорной цепи помимо пускового резистора Лд1 включен резистор противовключения Ra2, который управляется контактором противовключения КМЗ.

Рис. 3.4. Схема управления пуском и реверсом двигателя (а) и характеристики двигателя (б)

Управление двигателем при торможении противовключением и реверсе осуществляется с помощью двух реле противовключения KV1 и KV2. Их назначение в том, чтобы в режиме противовключения для ограничения тока в якоре до допустимого уровня обеспечить ввод в цепь якоря в дополнение к пусковому резистору 7?д1 резистор противовключения 7?д2, что достигается выбором точки присоединения катушек реле KV1 и KV2 к резистору л] + Дд2).

Пуск двигателя в любом направлении осуществляется в одну ступень в функции времени. При нажатии, например, кнопки SB1 срабатывает контактор КМ1 и подключает якорь М к источнику питания. За счет падения напряжения на резисторе 7?д1 от пускового тока срабатывает реле времени КТ, размыкающее свой контакт в цепи контактора КМ4.

Включение КМ1 приведет также к срабатыванию реле KV1, которое замкнет свой замыкающий контакт в цепи контактора противовключения КМЗ. Это вызовет включение КМЗ, что приведет к закорачиванию ненужного при пуске резистора противовключения Лд2 и одновременно катушки реле времени КТ. Двигатель начнет разбег по характеристике 2 (рис. 3.4, б), а реле времени КТ — отсчет выдержки времени.

По истечении выдержки времени реле КТ замкнет свой контакт в цепи катушки контактора КМ, он включится, закоротит пусковой резистор /?д1, и двигатель выйдет на свою естественную характеристику 1.

Для осуществления торможения нажимается кнопка SB2, в результате чего отключаются контактор КМ1, реле KV1, контакторы КМЗ и КМ4 и включается контактор КМ2. Напряжение на якоре двигателя изменяет свою полярность, и двигатель переходит в режим торможения противовключением с двумя резисторами в цени якоря 7?д1 и Яй. Несмотря на замыкание контакта КМ2 в цепи реле KV2, оно в результате оговоренной выше настройки не включается и тем самым не дает включиться аппаратам КМЗ и КМ4 и зашунтировать резисторы 7?д1 и Ra2.

Перевод двигателя в режим противовключения соответствует его переходу с естественной характеристики 1 на искусственную характеристику 4 (рис. 3.4, б). Во всем диапазоне скоростей 0 Рис. 3.5. Схема пуска двигателя по принципу тока

Работа схемы при пуске происходит следующим образом. После нажатия на кнопку SB1 срабатывает контактор КМ1, двигатель подключается к источнику питания и начинает свой разбег. Бросок тока в якорной цепи после замыкания главного контакта контактора КМ1 вызовет срабатывание реле тока КА, которое разомкнет свой размыкающий контакт в цепи контактора КМ2. Через некоторое время после этого срабатывает KVyl замыкает свой замыкающий контакт в цепи контактора КМ2, подготавливая его к включению.

По мере разбега двигателя ток якоря снижается до значения тока переключения /2. При этом токе отключается реле тока и замыкает свой размыкающий контакт в цепи катушки контактора КМ2. Последний срабатывает, его главный контакт закорачивает пусковой резистор Ra в цепи якоря, а вспомогательный контакт шунтирует контакт реле тока КА. Поэтому вторичное включение реле тока КА после закорачивания Ra и броска тока не вызовет отключения контактора КМ2 и двигатель продолжит разбег по своей естественной характеристике.

Схема типовой панели управления двигателем, обеспечивающая пуск, динамическое торможение и регулирование скорости ослаблением магнитного потока. Типовые релейно-контакторные схемы управления ЭП содержат элементы блокировок, защит, сигнализации, а также связи с технологическим оборудованием. Для унификации схемных решений электротехническая промышленность выпускает стандартные станции, блоки и панели управления, специализированные по видам ЭП рабочих механизмов, функциональным возможностям, условиям эксплуатации, роду тока и т.д. Ниже в качестве примера рассмотрена схема одного из таких типовых устройств.

Рис. 3.6. Схема типовой панели управления двигателем

Органом управления в этой схеме является командоконтрол- лер SA, имеющий четыре положения рукоятки: одно нулевое (начальное) и три рабочих (см. рис. 3.6). Пуск двигателя осуществляется в три ступени по принципу времени, торможение — динамическое по принципу ЭДС.

Перед пуском командоконтроллер устанавливается в нулевое положение, затем включаются автоматические выключатели QF1 и QF2 и ЭП подключается к источнику питания. По обмотке ОВ возбуждения начинает протекать ток возбуждения, и, кроме того, срабатывает реле времени КТ1, шунтируя в цепи реле контроля напряжения своим контактом контакт реле КА обрыва цепи обмотки возбуждения. Если при этом реле максимального тока КА1 и КА2 находятся в нормальном (отключенном) положении, то срабатывает реле KV4, подготавливая питание схемы управления через свой замыкающий контакт. Если в процессе работы произойдет недопустимое снижение напряжения питания или тока возбуждения двигателя или ток в якоре превысит допустимый уровень, то произойдет отключение реле KV4, схема управления лишится питания и двигатель будет отключен от сети. Таким образом, реле выполняет роль исполнительного элемента трех защит.

Для пуска двигателя до максимальной скорости рукоятка коман- доконтроллера SA перемещается в крайнее третье положение. Это приведет к срабатыванию контактора КМ и подключению якоря М двигателя к источнику питания, после чего он начнет свой разбег с полным сопротивлением пускового резистора в цепи якоря. Реле времени КТ1, потеряв питание вследствие размыкания контакта КМ, начнет отсчет выдержки времени работы на первой ступени, а реле времени КТ2 и КТЗ, сработав от падения напряжения на резисторах Rai и Ra2, разомкнут свои контакты в цепях контакторов ускорения КМ2 и КМЗ. Одновременно с этим включаются «экономический» контактор КМ6 и контактор управления возбуждением КМ5, в результате чего шунтируется резистор RB, и пуск двигателя происходит при полном магнитном потоке.

Через определенное время замкнется размыкающий контакт КТ1, контактор КМ1 включится, зашунтирует первую ступень пускового резистора Лд| и одновременно катушку реле времени КТ2. Последнее, отсчитав свою выдержку времени, включит контактор КМ2, который зашунтирует вторую ступень пускового резистора Д,2 и катушку реле КТЗ. Это реле, также отсчитав свою выдержку времени, вызовет срабатывание контактора КМЗ я шунтирование последней ступени пускового резистора, после чего двигатель выходит на свою естественную характеристику.

После шунтирования третьей ступени пускового резистора начинается ослабление магнитного потока, которое подготавливается включением реле KV3 срабатывания КМЗ. В процессе ослабления тока возбуждения с помощью реле управления KV1 обеспечивается контроль за током якоря. При бросках тока реле KV1 обеспечивает включение или отключение контактора КМ5, усиливая или ослабляя ток возбуждения, в результате чего ток в якорной цепи не выходит за допустимые пределы. При размыкании контакта КМ5 часть тока возбуждения замыкается через диод VD и разрядный резистор Rp.

Торможение двигателя осуществляется перестановкой рукоятки командоконтроллера SA в нулевое положение. Это приводит к выключению контактора КМ и отключению якоря М от источника питания. Поскольку в процессе пуска двигателя реле динамического торможения KV2 включилось, замыкание размыкающего контакта КМ в цепи контактора торможения КМ4 вызовет его включение. Резистор RXT окажется подключенным к якорю М двигателя, который перейдет в режим динамического торможения. При малых скоростях двигателя, когда его ЭДС станет ниже напряжения отпускания (удержания) реле KV2, оно отключится, выключит контактор КМ4 и процесс торможения закончится. Отметим, что динамическое торможение происходит при полном магнитном потоке.

Для снижения скорости двигателя рукоятка командоконтроллера SA переводится в положения 1 или 2. В положении 1 двигатель работает на искусственной характеристике, соответствующей наличию в цепи якоря резисторов Ra2 + а в положении 2 — на характеристике, обусловленной резистором Ra3.

Разомкнутая схема регулирования скорости двигателя с использованием задатчика интенсивности. Разомкнутая схема электропривода, выполненного по структуре «управляемый преобразователь — двигатель постоянного тока независимого возбуждения» с использованием задатчика интенсивности приведена на рис. 3.7, а. На схеме приняты обозначения: 1 — потенциометр задания скорости; 2 — задатчик интенсивности; 3 — управляемый преобразователь.

Получение требуемых графиков изменения скорости, тока и момента двигателя в переходных процессах осуществляется в этой системе за счет соответствующего регулирования ЭДС преобразователя Е, п и тем самым напряжения U, подводимого к якорю двигателя. Допустим, что скорость двигателя должна изменяться по графику, показанному на рис. 3.7, б, и при этом ток и момент не должны превосходить допустимый уровень. В соответствии с этим графиком в момент времени t = 0 осуществляется пуск двигателя (замыкаются контакты В), в момент времени /, — реверс (размыкаются контакты В и замыкаются контакты Н), а в момент /2 — торможение (размыкаются контакты Н). Для реализации этого графика скорости в момент / = 0 скачкообразно подается задающий сигнал по скорости U3C (см. рис. 3.7, в), в момент времени /, он скачкообразно изменяет свою полярность на противоположную по сравнению с пуском, а в момент времени t2 этот сигнал снимается.

Рис. 3.7. Схема управления двигателем с использованием задатчика интенсивности

Если не предпринять специальных мер по формированию графика скорости, то переходные процессы будут существенно отличаться от заданных, а из-за малой инерционности преобразователя и небольших значений сопротивления цепи якоря будут иметь место недопустимо большие броски тока и момента.

Для получения желаемых графиков переменных в переходных процессах между источником задающего сигнала потенциометром / и преобразователем 3 включается задатчик интенсивности 2. При подаче на вход задатчика ступенчатого сигнала U3C сигнал на его выходе начинает изменяться во времени плавно по линейному (или экспоненциальному) закону и достигает уровня входного сигнала за определенный интервал времени. Аналогичное постепенное изменение сигнала на выходе задатчика интенсивности и тем самым на входе преобразователя имеет место и при смене полярности сигнала задания скорости U3C или его снятии (отключении). Скорость изменения выходного сигнала задатчика интенсивности регулируется и может быть установлена в широких пределах — от долей секунды до нескольких десятков секунд.

На рис. 3.7, в показано требуемое изменение во времени сигнала управления Uy, которое вызывает в силу малой инерционности преобразователя практически такое же изменение ЭДС преобразователя Ет п. За счет плавного изменения ЭДС и напряжения U на двигателе график скорости двигателя будет близок к показанному на рис. 3.7, б, а ток и момент в переходных процессах за счет соответствующего выбора темпа изменения напряжения Uне превысят своих допустимых значений.

Рассмотрим типовые задачи.

Задача 3.1. Составить схему управления, которая обеспечивает пуск двигателя постоянного тока независимого возбуждения в одну ступень в функции ЭДС и торможение противовключением в функции времени.

Задача 3.2. Составить схему управления, которая обеспечивает пуск двигателя постоянного тока независимого возбуждения в две ступени в функции времени и динамическое торможение в функции ЭДС.

Задача 3.3. Схема электропривода приведена на рис. 3.2, а. Двигатель постоянного тока типа 4II0132S имеет следующие номинальные паспортные данные: мощность Рном = 11 кВт, напряжение питания UH0U = 220 В, ток якоря /ном = 61,5 А, сопротивление якоря = 0,8 Ом, частота вращения пном

1060 об/мин, КПД г|ном = 78,5%. Момент сопротивления на валу двигателя Мс равен номинальному.

  • • величины пусковых Ra] и /?д2 и тормозного Лд3 резисторов, при включении которых броски тока при пуске и торможении не будут больше двукратного номинального тока якоря;
  • • уровни напряжения, при которых должны сработать контакторы КМ1 и КМ2
  • • выдержку времени реле времени КТ.

По каталогам выбрать пусковые и тормозной резисторы и электрические аппараты.

Указание. Перед расчетами построить характеристики, аналогичные приведенным на рис. 3.2, б.

Задача 3.4. Схема электропривода приведена на рис. 3.1, а. Как изменится вид кривых переходного процесса, показанных на рис. 3.1, в для случая пуска двигателя, если выдержка реле времени КТ или момент нагрузки Мс будет отличаться от расчетных значений?

Задача 3.5. Схема электропривода приведена на рис. 3.5. Какие изменения в работе электропривода произойдут при пуске в случае, если время срабатывания реле А’Кбудет меньше времени срабатывания реле КЛ7

Задача 3.6. Схема электропривода приведена на рис. 3.3. Какие изменения в работе электропривода произойдут в случае, если контакт аппарата КМ в цепи катушки реле времени КТ обгорит или приварится (т.е. эта цепь будет постоянно разомкнута или замкнута)?

Пример 3.1. Схема электропривода приведена на рис. 3.1, а. Двигатель постоянного тока типа 4ПФ1328 имеет номинальные паспортные данные, приведенные в условиях задачи 3.3, а момент нагрузки равен 0,9 номинального значения. Требуется рассчитать выдержку реле времени КТ и сопротивление пускового резистора Лд, при включении которого ток в момент включения двигателя не превысит трехкратного значения номинального тока. Суммарный момент инерции электропривода составляет J = 0,6 кг • м 2 .

При решении задачи используем характеристики и обозначения, представленные на рис. 3.1, б, в.

Определяем номинальную скорость вращения, произведение конструктивного коэффициента и магнитного потока двигателя и скорость холостого хода двигателя:

Рассчитываем моменты номинальный, нагрузки и заданный пусковой, который при трехкратном пусковом токе будет равен трехкратному номинальному моменту:

Находим из подобия треугольников скорости вращения сос и coL:

Рассчитываем величину пускового резистора:

Находим механическую постоянную времени электропривода при работе на искусственной характеристике, скорость о)с1 двигателя на этой характеристике, соответствующую моменту нагрузки, и выдержку времени реле времени КТ.

Автоматизированный электропривод. Перспективы развития.

Здравствуйте, дорогие читатели! В данной статье вы узнаете, что такое автоматизированный электропривод. Специфика развития современной цивилизации, особенно в последние десять лет, кардинально меняет нашу жизнь. Наибольшего внимания заслуживают две тенденции.

  • Первая – стремительное развитие всего, что связано с компьютерными технологиями. Это не только компьютер в каждом доме и на рабочем месте, не только интернет и «игрушки». Если вглядеться более пристально, то все мы уже давно заложники компьютерных технологий. Почти любое устройство сейчас имеет в своем составе управляющий чип, что в принципе, есть тот же маленький компьютер. Это и телевизор, и стиральная машина, и мобильный телефон, и фотоаппарат, и брелок к автомобилю, и сам автомобиль…
  • Вторая тенденция – рост стоимости энергоносителей, и всего, что связано с добывающей промышленностью. За десять лет подорожали все ресурсы, да и в принципе дорожали всегда.

Это все имеет непосредственное значение к автоматизированному электроприводу, который интегрирован в нашу жизнь и является основой производства. Сейчас просто экономически целесообразно любой электропривод делать автоматизированным, то есть компьютеризированным. Это не есть дань времени, с непреодолимым желанием впихнуть во все микропроцессор. Самое главное – это сделать его способным существенно экономить электроэнергию. Автоматика, при таком подходе, окупается за год, а иногда и быстрее.

В дополнении к этому, автоматизированный электропривод имеет ряд существенных преимуществ:

  • улучшенные потребительские качества (сравните хотя бы современную стиральную машину с той, которая была у вас двадцать лет назад)
  • регулирование скорости, интенсивностей разгонов и торможений, позволяет упростить, то есть удешевить механическую часть, задавать щадящие режимы для всей механики, снизить пусковые и рабочие токи, продлить жизнь механической и электрической частей
  • возможность и целесообразность делать распределенную систему управления электроприводом; — интеграция электроприводов в сеть с сервером сбора и анализа данных с возможностью удаленного доступа

А теперь давайте по порядку.

Многие ошибочно полагают что электропривод – это электродвигатель выполняющий какую-то работу. На самом деле это не совсем верно. В систему электропривода входит не только электродвигатель, но и редуктор, система управления к нему, датчики обратной связи, различные реле и пр. Это не электрическая система, а электромеханическая. Она может быть регулируемой (автоматизированной, автоматической или не автоматизированной) или не регулируемой.

Виды электроприводов

Не автоматизированный электропривод

При работе данного устройства все действия по регулированию каких-либо координат выполняются в ручном режиме. То есть для работы данного типа устройств необходим оператор, человек который будет следить за правильностью выполнения процессов. Как пример можно привести крановый электропривод, где все действия выполняются оператором.

Автоматизированный электропривод

В отличии от не автоматизированных приводов, в автоматизированных присутствуют сигналы обратной связи по координатам или параметрам (ток двигателя, скорость, положение, момент). Ниже приведена структурная схема:

Структурная схема автоматизированного электропривода

ЗА – защитная аппаратура (автоматические выключатели, предохранители и пр.)

ПЭЭ – преобразователь электрической энергии (частотник, тиристорный преобразователь)

ДТ – токовый датчик

ДН – датчик напряжения

СУ ПЭЭ – система управления преобразователем

ПУ – пульт управления

ПМ – передаточный механизм (муфта, редуктор и пр.)

РО – рабочий орган

При такой структуре управления СУ ПЭЭ управляет не только преобразователем, но и всей системой сразу. При таком управлении датчики обратной связи обеспечивают контроль за параметрами и сигнализируют об этом оператору. Данная система в автоматическом режиме может проводить некоторые операции (пуск, останов и пр.), но все равно требуется присутствие человека, для контроля, за работой данного устройства. Например, пуск много конвейерной линии, где пускаются не все конвейеры сразу, а по очереди, где учитывается также время пуска каждой линии и условия пуска. Точно также они и останавливаются.

Как видим из структурной схемы сигналы обратной связи приходят на пульт оператора, который непосредственно соблюдает технологический процесс, и часть приходит в систему управления преобразующим устройством для осуществления основных защит и отработки некоторых изменений задающего сигнала, поступающего с пульта управления.

Автоматический электропривод

Для работы электропривода в автоматическом режиме не требуется присутствие человека. В данном случае все происходит автоматически. Ниже приведена структурная схема:

Структурная схема системы автоматического управления электроприводом

АСУ ТП – автоматическая система управления технологическим процессом

Как видим из структурной схемы что в АСУ ТП приходят все датчики обратной связи. В ней происходит обработка сигналов от датчиков, и выдаются управляющие сигналы для других подсистем. Данная структура управления очень удобна, так как не требует постоянного наблюдения оператора за технологическим процессом, и снижает влияние человеческого фактора. Например модернизированные шахтные подъемные машины, которые могут работать в автоматическом режиме ориентируясь по датчикам обратной связи

В современном мире активно внедряются АСУ ТП не только для электроприводов. Очень редко встречаются системы с ручным управлением технологическими процессами все они либо автоматизированные, либо на этих линиях полностью внедрены АСУ ТП.

Жизнь не стоит на месте. Производственные технологии стремительно развиваются. И мы должны четко сознавать, что краеугольным камнем в этих процессах является автоматизированный электропривод.

Программа учебной дисциплины «Автоматизированный электропривод машин и установок ГП»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

по направлению 130400

Зав. кафедрой ЭЭЭ

«АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МАШИН И УСТАНОВОК ГП»

Направление подготовки: 130400 Горное дело

Специализация: Электрификация и автоматизация горного производства

Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание «горный инженер»

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ЭЭЭ

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями изучения дисциплины «Автоматизированный электропривод машин и установок» является ознакомление студентов с техническими решениями электроприводов для машин и механизмов, используемых в технологических процессах предприятий горной отрасли, обучение комплексному подходу к выбору и эксплуатации автоматизированных электроприводов горных машин, механизмов и установок, а также подготовка специалиста к следующим видам профессиональной деятельности: проектная, производственно-технологическая, научно-исследовательская.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой (общепрофессиональной) части цикла С.2. С3 основной образовательной программы подготовки специалистов по профилю «Электрификация и автоматизация горного производства» направления 130400 «Горное дело».

Изучению данного курса должно предшествовать усвоение следующих дисциплин: «Высшая математика», «Физика», «Теоретические основы электротехник», «Электрические аппараты», «Электрические машины», «Силовая преобразовательная техника».

Знания, полученные в результате освоения дисциплины, необходимы при выполнении дипломной выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Проектирование систем электропривода», «Эксплуатация систем электропривода», «Основы надежности электропривода».

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: способность и готовность создавать и эксплуатировать электромеханические комплексы и оборудование горных предприятий, включая электроприводы, преобразовательные устройства и их системы управления, способность и готовностью создавать и эксплуатировать системы автоматизации технологических процессов, машин и установок горного производства (ПСК-10-3), (ПСК-10-4).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: общую теорию электропривода, элементную базу, характеристики и регулировочные свойства электроприводов машин и оборудования горного производства, принципы синтеза систем управления электроприводами машин и оборудования горного производства.

Уметь: применять и эксплуатировать электроприводы, электротехнические системы и оборудование в зависимости от условий эксплуатации и функционального назначения, применять, эксплуатировать и производить выбор оборудования электроприводов машин и установок, используемых на предприятиях горной отрасли,

Владеть: методами расчета, выбора, проектирования и конструирования электроприводов, электротехнических систем и оборудования горного производства, методами анализа режимов работы, определения параметров электроприводов и оборудования горных предприятий, а также методами наладки электроприводов в целях обеспечения требуемых режимов работы.

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет ______10_____ зачетных единиц.

Вид учебной работы

Аудиторные занятия (всего)

Практические занятия (ПЗ)

Лабораторные работы (ЛР)

Самостоятельная работа (всего)

Курсовой проект (работа)

Другие виды самостоятельной работы

Общая трудоемкость час

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Содержание разделов дисциплины

Наименование раздела дисциплины

Раздел 1. Введение

Роль автоматизированного электропривода в решении задач повышения энерговооруженности труда и автоматизации добычи полезных ископаемых. Основные направления развития автоматизированного электропривода в горной промышленности. Задачи курса, его содержание, связь со смежными дисциплинами.

Раздел 2. Общие вопросы систем автоматизированного электропривода для горных машин и установок.

Функциональная схема электропривода, состав и назначение элементов. Основные факторы, определяющих выбор автоматизированных электроприводов. Нагрузочные диаграммы. Выбор исполнительного двигателя по мощности. Условия эксплуатации на горных предприятиях. Энергетические показатели и энергосбережение при эксплуатации электроприводов. Показатели надежности и электромагнитной совместимости электроприводов.

Раздел 3. Электропривод конвейерных установок.

Основные сведения о конвейерах, используемых на горных предприятиях. Условия работы и требования, предъявляемые к электроприводам конвейерных установок с различными несущими органами. Определение мощности исполнительных двигателей. Размещение приводных станций. Способы регулирования производительности конвейеров и питателей. Системы электроприводов с скребковых и ленточных экскаваторов. Способы ограничения нагрузок в тяговом органе при пуске. Многодвигательные электроприводы. Способы выравнивания нагрузок в многодвигательных электроприводах. Типовые схемы систем электроприводов. Электроприводы переменного тока по схеме АВК. Частотно — регулируемые электроприводы переменного тока с векторным управлением.

Раздел 4. Электроприводы одноковшовых экскаваторов.

Условия работы, нагрузочные диаграммы и режимы работы основных механизмов одноковшовых экскаваторов. Требования, предъявляемые к электроприводам. Основные показатели одноковшовых экскаваторов и электроприводов главных механизмов. Виды электроприводов главных механизмов. Электроприводы постоянного тока По схеме Г-Д и ТП-Д. Возбудители генераторов и уровни форсировки в электроприводах по схеме Г-Д. Формирование статических характеристик и динамических свойств электроприводов. Способы токоограничения. Электроприводы по схеме ТП-Д с подчиненным регулированием. Схемы электроприводов с многообмоточными трансформаторами. Электроприводы переменного тока.

Раздел 5. Электропривод шахтных подъемных машин.

Нагрузочные диаграммы и режимы работы подъемных установок. Способы соединения приводных станций с подъемными машинами. Особенности технических требований, предъявляемых к электроприводам шахтных подъемных машин. Физические процессы. протекающие в электроприводе при подъеме груза. Электроприводы рудничного подъема по схеме Г-Д. Способы соединения якорных цепей генераторов и исполнительных двигателей. Возбудители генераторов. Электроприводы рудничного подъема по схеме ТП-Д. Особенности построения силовых схем электроприводов. Двухкомплектные электроприводы с раздельным и совместным управлением. Расчет систем управления электроприводами с подчиненным регулированием и реверсом по цепи якоря и по цепи возбуждения. Электроприводы переменного тока на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Технико-экономические показатели систем электроприводов подъемных установок. Пути развития электроприводов рудничного подъема.

Раздел 6. Электропривод насосных и вентиляторных установок.

Режимы работы насосных и вентиляторных установок. Требования предъявляемые к электроприводам. Обоснование целесообразности использования регулируемых электроприводов. Определение требуемой мощности и выбор исполнительного двигателя. Типовые схемы нерегулируемых электроприводов переменного тока. Способы регулирования частоты вращения, используемые в автоматизированных электроприводах. Закон оптимального управления академика Костенко. Принципы построения статических преобразователей, используемых в частотно-регулируемых электроприводах. Электроприводы вентиляторных установок по схеме АВК и на основе машины двойного питания. Каскадные электроприводы вентиляторных установок.

Раздел 7. Электроприводы машин и механизмов обогатительных фабрик

Системы электроприводов дробильно-измельчительного комплекса обогатительных фабрик, Режимы работы щековых и конусных дробилок. Технические требования, предъявляемые к электроприводам. Типовые схемы электроприводов на основе асинхронных двигателей с фазным ротором. Перспективы применения регулируемых электроприводов на основе частотно-регулируемых электроприводов с векторным управлением и DTS управлением. Особенности, технические характеристики и режимы работы шаровых мельниц. Способы и типовые схемы асинхронного пуска синхронных двигателей. Схемы, конструктивные особенности и принцип действия вентильных двигателей. Регулируемые электроприводы шаровых мельниц на основе вентильных двигателей. Основные тенденции развития регулируемых электроприводов машин и механизмов обогатительных фабрик.

Раздел 8. Электроприводы электрифицированного автомобильного и локомотивного транспорта.

Требования к электроприводам рудничных и карьерных электровозов. Системы электроприводов. Поверочные расчеты двигателей по условиям тяговых режимов. системы электроприводов самоходных дизель-электрических машин: автосамосвалов, бульдозеров. Особенности режимов работы, тормозные режимы. Конструкции электрических машин, аппаратов управления. Электроприводы самоходных вагонов подземного транспорта. Направления развития электроприводов самоходных транспортных машин. Применение электроприводов с полупроводниковыми преобразователями.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изу­чения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

Частотно-регулируемый электропривод подъемно-транспортных механизмов

Евгений Тетяев
Алексей Волегов

Возрастающие требования к качеству производственных процессов, а также необходимость использования высоких технологий обусловливают внедрение современных регулируемых электроприводов в промышленное производство. В равной степени это относится и к электроприводам подъемно-транспортных механизмов.

До настоящего времени основным типом электропривода подъемных кранов был электрический двигатель постоянного или переменного тока с релейно-контакторным управлением, в котором функции управления, защиты и регулирования скорости осуществляется при помощи различного рода крановых и защитных панелей. Регулирование скорости в таких электроприводах реализуется за счет введения в силовые цепи добавочных сопротивлений.

Основным недостатком такого способа регулирования является его низкая энергоэффективность, особенно при работе на скоростях ниже номинальной. Кроме того, этот способ требует использования двигателя с фазным ротором, если идет речь о приводе переменного тока. Такого рода двигатели, как и двигатели постоянного тока, имеют вращающиеся токоведущие части, что, в свою очередь, требует более тщательного и трудоемкого обслуживания. Кроме того, данный способ не позволяет получить значительный диапазон регулирования скорости. Низкая эффективность использования релейно-контакторной аппаратуры общеизвестна. В настоящее время все шире применяются более совершенные способы коммутации силовых цепей: тиристорные ключи, твердотельные реле, бездуговая коммутация и т. п. Однако принцип регулирования скорости остается прежний и, в основном, базируется на введении добавочных сопротивлений в силовые цепи.

Сегодня самым распространенным двигателем промышленных электроприводов является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Это самый простой, надежный и самый дешевый электродвигатель в широком диапазоне частоты вращения мощности. Наиболее эффективным и распространенным среди глубокорегулируемых асинхронных электроприводов является частотно-регулируемый электропривод на основе преобразователя частоты.

Применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода в механизмах подъемно-транспортного оборудования является эффективным методом повышения технологичности производства. Использование таких приводов позволяет:

  • Значительно (до 40%) снизить энергопотребление крана, что особенно актуально при постоянно растущих тарифах на энергоносители.
  • Осуществить разгон и торможение двигателя плавно, по произвольной временной зависимости, с варьированием времени разгона и торможения от долей секунды до десятков минут.
  • Повысить комфортные показатели при движении крана и долговечность механического оборудования благодаря плавности переходных процессов.
  • Защитить двигатель от перегрузок по току, перегрева, утечек на «землю» и от обрывов в цепях питания двигателей.
  • Снизить эксплуатационные расходы на капитальный ремонт оборудования за счет значительного снижения динамических нагрузок в элементах кинематической цепи.
  • Изменять скорости и ускорения движения механизмов крана применительно к конкретным технологическим задачам.

Предлагается несколько вариантов управления электроприводами механизмов крана. Все варианты могут быть реализованы на оборудовании фирм SIEMENS, ABB, SCHNEIDER ELECTRIC, DANFOSS и др.

Предполагается питание каждого двигателя главного подъема от собственного преобразователя, питание двигателей вспомогательных подъемов от индивидуальных преобразователей, питание двигателей тележки одним преобразователем на два двигателя, питание двигателей передвижения моста — по одному преобразователю на два двигателя перемещения.

первом варианте (рис. 1) каждый преобразователь включает звено постоянного тока и автономный инвертор с соответствующими элементами (вводная аппаратура, дроссели, блоки торможения с тормозными резисторами).

Достоинства схемы:

Высокая надежность схемы, так как каждый привод является независимым от других.

Недостатки схемы:

Большие затраты на оборудование. Значительные габаритные размеры. Бесполезные тепловые потери на резисторах в тормозных режимах.

Второй вариант (рис. 2) отличается от первого отсутствием тормозных сопротивлений с заменой их на блок рекуперации, общий для всех электроприводов. Выпрямленное напряжение всех приводов связано с блоком рекуперации.

Достоинства схемы:

Рекуперация энергии в тормозных режимах. Обмен энергией по цепи постоянного тока по коротким сетям (межшкафные соединения).

Схема (рис. 3) отличается от предыдущих наличием общего выпрямителя для всех электроприводов. В качестве выпрямителя используется активный выпрямитель на транзисторах.

Достоинства схемы:

Минимальная установленная мощность преобразователей за счет активного выпрямителя меньшей мощности. Возможность рекуперации энергии в тормозных режимах. Возможность компенсации падения напряжения в сети за счет активного выпрямителя.

С точки зрения работы самого крана все эти схемы в равной степени удовлетворяют требованиям отдельных механизмов крана и могут быть рекомендованы к использованию.

Управление преобразователями частоты крана при любом варианте реализации целесообразно осуществлять от программируемого контроллера (PLC). Контроллер наиболее оптимален по своим характеристикам с точки зрения цены и качества, наиболее распространен в промышленных установках, очень надежен при тяжелых условиях эксплуатации.

Контроллер предлагается установить в кабине крановщика. Он принимает сигналы с пульта и от датчиков, осуществляет взаимные блокировки между приводами, выдает сигналы управления по сети на приводы, а также выводит текущую и аварийную информацию на табло. Благодаря использованию сети между контроллером и преобразователями количество информационных кабелей сокращено до минимума. По сети информация передается в обе стороны, и вся информация о работе и состоянии ПЧ доступна контроллеру и может выводиться на табло.

В качестве информационной панели для оператора применяется графическое табло. Табло подключается к системе управления по отдельной сети и позволяет создать кольцевой энергонезависимый буфер необходимого размера для хранения информации об авариях, действиях крановщика, о работе всех приводов крана. Оно имеет сенсорный экран, осуществляет доступ для работы на кране через парольную защиту.

Система управления в целом обеспечивает:

  • управление энергопотребителями крана и контроль состояния силовых цепей, информацию об отказах и срабатываниях защит;
  • непрерывный контроль датчиков безопасности;
  • ограничение грузоподъемности основного и вспомогательного подъема с помощью независимого блока с функцией регистратора параметров;
  • контроль и регистрацию данных о функционировании частотных преобразователей;
  • обработку и регистрацию команд оператора;
  • управление частотными преобразователями и получение диагностической информации от них;
  • подсчет суммарного времени работы каждого механизма (счетчик моточасов);
  • пуск приводов подъемов с начальным моментом для исключения просадки груза;
  • контроль превышения скорости для приводов подъемов;
  • самодиагностику и вывод на панель оператора сообщений об отказах в СУ;
  • управление системой с различными уровнями доступа.

Предусмотрена простая процедура просмотра содержимого циклического буфера на персональном компьютере. Специалистами инженерно-технического предприятия «Автоматизированные системы и комплексы» (Екатеринбург) выполнен и внедрен ряд проектов с использованием частотно-регулируемых электроприводов для крановых механизмов, где реализованы вышеизложенные принципы управления.

Бесконтактный регулируемый электропривод подъемно-транспортных машин непрерывного действия Линник Владимир Борисович

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении


480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Диссертация — 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

240 руб. | 75 грн. | 3,75 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Автореферат — 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Линник Владимир Борисович. Бесконтактный регулируемый электропривод подъемно-транспортных машин непрерывного действия : диссертация . кандидата технических наук : 05.09.03.- Санкт-Петербург, 2001.- 198 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1588-5

Содержание к диссертации

I. Электромеханические системы наклонных ПТМ НД 7

1.1 Классификация и общие характеристики ПТМ НД 7

1.2 Механическое оборудование ПТМ НД 12

1.3 Анализ современного состояния электроприводов и систем управления ПТМ НД 17

1.4 Обоснование целесообразности внедрения регулируемого бесконтактного электропривода ПТМ НД 28

1.5 Анализ систем управления ПТМ НД 43

2. Системы электропривода ПТМ НД на базе асинхронного двигатели с фазным ротором 49

2.1. Принципы построения каскадно-частотных систем электропривода 49

2.2. Математическое описание систем каскадно-частотного электропривода 59

2.3. Система векторного управления для каскадно-частотного электропривода 69

2.4. Синтез замкнутых систем управления каскадно-частотного электропривода 78

2.5. Анализ математической модели системы каскадно-частотного электропривода с векюрным управлением и нагрузкой, характерной для ПТМ НД 85

2.6. Энергетические показатели систем каскадно-частотного электропривода 89

3. Система асинхронного электропривода ПТМ НД на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 98

3.1. Принципы построения элекгролриводов преобразователями частоты 96

3.2. Законы управления частотио-регулируемым электроприводом ПТМНД 103

3.3. Математическое моделирование и анализ результатов математических моделей частотно-регулируемого электропривода при различных законах управления 114

3.4. Экспериментальные исследования частотно-регулируемого электропривода ПТМ НД 119

4. Система автоматического управлении ПТМ НД на базе программируемых логических контроллеров 125

4.1. Анализ и выбор структуры системы управления ПТМ НД. Технические требования к уровню автоматизации систем управления ПТМНД 127

4.2. Синтез системы автоматического управления ПТМНД 132

4.3. Технические средства системы управления ПТМ НД 140

4.4. Экспериментальные исследоваїтя системы автоматического угпкшления ПТМ НД 149

Список литературы 156

Введение к работе

Подъемно-транспортные машины непрерывного действия (ИТМ НД) составляют большую и разнообразную но назначению и конструктивному исполнению групп) 1 общепромышленных механизмов, предназначенных для перемещения различных материалов или пассажиров на горных и общепромышленных предприятиях, метрополитенах и общественных зданиях. К ним относятся различные виды наклонных конвейеров, эскалаторы, элеваторы, канатные дороги.

На метрополитенах ряда стран такие ПТМ НД как эскалаторы являются основным средством доставки пассажиров на поверхность, их надежность н провозная способносіь определяют весь процесс работы станции метрополитена. На Петербургском метрополитене общая численность эскалаторов превышает 216 единиц. При этом на электрооборудование ПТМ НД приходится до 30% отказов.

Для данных механизмов характерны длительные режимы работы в одном направлении, изменяющийся характер нагрузки, пусковые и тормозные режимы под нагрузкой. При этом следует учитывать, что эскалаторы и канатные дороги предназначены для перевозки пассажирок, а, следовательно, необходимо учитывать требования безопасности и комфортности пассажиров при движении рабочею органа

Суммарная потребляемая мощность агрегатов комплексов ПТМ НД, таких, например, как группы эскалаторов станций метрополитена, составляет несколько сотен кВт. Увеличение стоимости электроэнергии привело к тому, что при длительном режиме работы комплекса стоимость электроэнергии в общей стоимости перевозки пассажиров или материала составляет 70-80%. В этих условиях вопросы энергосбережения становятся чрезвычайно актуальными и требуют перехода к экономичным регулируемым приводам с автоматическим выбором режима работы в соответствии с изменяющимися условиями работы группы механизмов. Изменения условий связаны прежде всего с необходимостью изменения производительности П’ГМ НД? которая в свою очередь зависит от целого ряда сопутствующих факторов. Например, для тоннельного эскалатора это пассажиропотгж станции метрополитена.

Упругие механические колебания, возникающие в механической части ПТМ НД, ухудшают качество управления технологическими процессами, увеличивают динамические нагрузки механизмов, способствуют накоплению усталостных напряжений в элементах трансмиссий и их преждевременным отказам, что увеличивает простои оборудования, стоимость ремонта и эксплуатации, приводит к значительному экономическому ущербу. Существующие средства снижения упругих колебании и защиты механизмов от нереірузок в виде различных демпферов и муфт предельною момента часто не обеспечивают требуемого эффекта, что определяет необходимость повышения эффективности ПТМ НД средствами электропривода.

На рассматриваемых механизмах в настоящее время широко используются системы резисторного управления асинхронным двигателем с фазным ротором при использовании релейно-контакторных систем управления. Такие системы электропривода в ряде случаев имеют неудовлетворительные динамические режимы вследствие ограниченного числа пусковых ступеней. Системы резисторного управления асинхронным двигателем с фазным ротором неэкономичны, так как энергия скольжения, выводимая из двигаїеля. преобразуется в тепловую энергию на токоограничивающих резисторах.

Современные тиристорные и транзисторные электроприводы обладают достаточным быстродействием, чтобы использовать их в качестве средства активного ограничения динамических нагрузок в механической системе. Наиболее эффективное ограничение получается при добавлении в систему автоматического управления (САУ) электропривода канала регулирования по усилию в механической системе.

Целью диссертационной работы является анализ вариантов и схем электропривода и разработка систем электропривода ПТМ НД, позволяющих

6 производить ограничение динамических нагрузок в механической системе и регулирование рабочих режимов механизма. Задачами исследования является: анализ ПТМ НД как объектов, характеризующихся частым изменением режимов работы, и обоснование целесообразности использования электропривода с бесступенчатым регулированием частоты вращения, сравнительный анализ и выбор типа и структуры частотного электропривода для ПТМ НД; разработка методов и исследование динамических и энергетических характеристик электроприводов ПТМ НД; синтез алгоритмов управления электроприводом ПТМ НД с реализацией на микропроцессорных аппаратных средствах.

Актуальность темы СОСТОИТ в необходимости повышения эффективности работы ПТМ НД в части энер1ч>сбережения и снижения динамических нагрузок в механической части за счет использования бесступенчатого регулирования частоты вращения, а также в улучшении эксплуатационных характеристик электропривода за счет внедрения бесконтактного электропривода с микропроцессорной реализацией алгоритма управления.

Анализ современного состояния электроприводов и систем управления ПТМ НД

Ведущая роль в создании условий дли высокопроизводительной работы ПТМ НД принадлежит электроприводу, обеспечивающему необходимые эксплуатационные параметры. Электропривод в большой степени определяет надежность механизма, оказывает существенное влияние на динамические свойства электромеханической системы.

Электрооборудование ПТМ НД достаточно полно описано в литературе, посвященной непрерывному транспорту [6, 31, 51, ,57]. Основным типом электропривода ПТМ НД является асинхронный электропривод на базе асинхронных двигателей с короткозамкнупом ротором (для ПТМ НД малой мощности) и асинхронных двигателей с фазным ротором н реостатным управлением (для ПТМ НД большой мощности). Для электроприводов карьерных магистральных конвейеров применяются системы асинхронно-вентельных каскадов (АВК) [51]. Системы управления электроприводами достаточно освещены в источниках, посвященных системам автоматизации производственных процессов на горном производстве [51, 55,40,41].

Анализ современного состояния элекгроприводов и систем управления ПТМ НД будем производить для электропривода и системы управления эскалатора, которому присуши все основные свойства рассматриваемых механизмов. «Правила устройства и безопасной эксплуатации эскалаторов» (43] предъявляют жесткие требования к динамике эскалаторов (при пуске эск&татора ускорение в начальный момент должно быть не больше 0,6м/с2, а в процессе пуска — 0,75м/с .замедление при торможении рабочими тормозами при работе на спуск — 0,60м/с , при работе на подъем — 1м/с ), что связанно с обеспечением безопасной перевозки пассажиров. На рис 1.5. приведена структура системы управления электроприводом эскалатора. Схема силовой цепи электропривода эскалатора показана па рис 1.6.

Из применяемых в настоящее время, например на Петербургском метрополитене, схем управления электроприводами эскалаторов можно выделить две основные группы: 1. Схема управления элеетронриводами эскалаторов типа ЭМ н ЛТ -унифицированная схема. 2. Схема управления электроприводом эскалаторов типа ЭТ, Данные схемы управления построены по единому принципу, но имеют различия в применяемой аппаратуре и последовательности срабатывания электрических цепей. В общем случае схему управления эскалатора можно разделить на следующие составные части: 1. Силовая цепь — цепь пуска главного и вспомогательного электродвигателя с аппаратурой управления и защиты. 2. Блокировочная цепь — цепь, в которую входят контакты предохранительных устройств и датчиков, следящих за оборудованием эскалатора. 3. Цепь аварийного тормоза, останавливающего эскалатор при изменении направления движения лестничного полотна с подъема на спуск (разрыве кинематической связи), при увеличении скорости движения лестничного полотна эскалатора, работающего на спуск, на 30% и при несрабатывании рабочею тормоза эскалатора через 1с. 4. Цепь управления пуском главного электродвигателя эскалатора и вывода пусковых сопротивлений. 5. Цепь управления вспомогательным приводом, предназначенным для монтажа и демонтажа элементов эскалатора, выполнения рсмонтно-ревизионных работ и растормаживания аварийного тормоза. В силовую цепь электропривода эскалатора включены обмотки электродвигателей главного привода, предназначенного для перемещения пассажиров, и малого вспомогательного привода, рабочих тормозов и пусковых сопротивлений, а также электрическая аппаратура управления ими В главном приводе используются трехфазные асинхронные электродвигатели с фазным ротором различной мощности в зависимости от длины эскалатора (от 17 до 200 кВт). В малом приводе — трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором мощностью от 1,7 до 7 кВт. Мощность электродвигателя главного привода выбирают из расчета пуска эскалатора на подъем с максимальной нагрузкой. .: i Для дистанционнот управления группой эскалаторов станции на Петербургском метрополитене для всех типов эскалаторов применяется схема автоматики. Данная схема допускает следующие режимы управления эскалаторами от главного привода: 1. Ручной — от пусковых кнопок, расположенных на панели управления в машинном чале и в верхнем или нижнем пульте управления. 2. Автоматический — с пульта оператора на нижней входной площадке. 3. Автоматический — с пульта системы управления станцией метрополитена (СУРСТ) от дежурной но станции. 4. Диспетчерское управление — с диспетчерского пульта Эскалаторной службы. Более подробно структура системы управления будет рассмотрена в главе 4. Применяемое в рассматриваемых схемах большое количество релейно-контакторной аппаратуры затрудняет техническое обслуживание, усложняет схему и снижает показатели належноси. Значительно увеличиваются затраты времени на оперативное устранение неисправностей, связанных с электроприводом и аппаратурой управления, что вызывает длительные простои оборудования. Условия эксплуатации рассматриваемых систем также неблагоприятно влияют на их работу. Электропривода конвейеров и эскалаторов, эксплуатируются в сложных условиях горных и промышленных предприятий. На Псгербургском метрополитене машинные залы эскалаторов построены а большинстве случаев в песчаных и водоносных слоях. Отсюда протечки и высокая влажность в машинных помещениях. Отсутствие вытяжных вентиляторов в бункерах эскалаторов, работающих на польем, приводит к большой запыленности мест установки электропривода. Применяемые в настоящее время на большом количестве ПТМ НД системы электропривода с релейно-контакторным управлением асинхронным двигателем с фазным ротором реализуют ступенчатую пусковую диаграмму. В гг результате колебательная механическая система при каждом переключении пусковой ступени испытывает возмущающее воздействие со стороны электропривода, что приводит к росту динамических нагрузок в механических элементах.

Кафедрой Электрических машин и автоматизированного электропривода Ленинградского горного института имени Г.В. Плеханова (ныне кафедра Электротехники и электромеханики Санкт-Петербургского Государствешюго Горного института (Технического университета)) в 80-е годы проводилась научно-исследовательская работа по теме ((Модернизация электропривода тоннельного эскалатора с использованием тиристорного преобразователя для регулирования скорости движения лестничного полотна с улучшенными энергетическими характеристиками привода», № гос. регистрации 01821049668, в ходе проведения которой производились промышленные испытания эскалатора ЛИ 6 со снятием динамических характеристик при пуске эскалатора «на подъем» и «на спуск» под нагрузкой и на холостом холу.

Математическое описание систем каскадно-частотного электропривода

Где: m — некий коэффициент, определяющий условие резонанса. В работах И.Г.Штокмана и его учеников было показано, что резонансные режимы возникают не только при соблюдении условий (1.8.) и ( І.Ю.), но и вообще во всех случаях, когда (2L,,Vy(aln)-ni t;3;5;7. результатам экспериментальных исследований скребковых конвейеров, приведенных в J66], получены следующие данные о динамических нагрузках тяговых цепей: для стандартных подземных скребковых конвейеров при длине конвейера L.M0-I0O м динамические нагрузки доходят по величине до 20 30% статических натяжений цепи, при длине LK 20-40 м — 35 — 65%. В быстроходных цепных элеваторах, снабженных звездочками с малым числом граней (4-6), динамические нагрузки составляют 50-75% статических натяжений. При длине скребкового конвейера СКР 11 1,»100 м, производительности Q= 60 т/час и транспортировании угля по падению под углом 12 статические натяжения доходят до 2940 кг, а динамические нагрузки равны 640 кг, т.е. 22%. Периодом изменений динамической нагрузки является время поворота на одну грань звездочки (период зецепления). Циклический характер носит также и основная (статическая) нагрузка, периодом которой является время пробега звена цени вдоль всего замкнутого контура тягового органа. Число циклов динамической нагрузки в 2000 — 5000 раз превышает число циклов сгатических натяжений. Исследования показывают, что динамические нагрузки представляют собой большую опасность в отношении усталостных явлений в цепи, чем статические натяжения [66].

По данным эксплуатации скребковых конвейеров в Германии тяговые цепи при резонансных режимах выходят из строя вследствие усталости металла за 5 — 7 месяцев работы. При устранении резонанса срок службы цепей резко возрастает. Также в 166) приведены значения резонансной (или близкой к ней) скорости движения скребковых, конвейеров (таблица 1.7.): Для ограничения динамических усилий необходимо стремиться к уходу от режимов, определяющих условие резонанса в тяговом органе, что возможно осуществить, изменяя угловую скорость вращения приводных звездочек w, (скорость вращения двигателя, число зубьев z, длину тяговой цени 1,„, се жесткость Еа, и ее шаг 1„).

Изменение таких параметров как z, Е„ и If, является дорогостоящим изменением конструкции наклонного конвейера или эскалатора, трудоемким и трудноосуществимым на уже работающих механизмах. Изменение Ьц, а, следовательно, и длины механизма L также трудноосуществимо для уже [мботающих установок и возможно только на стадии проектировки и изготовления механизма. Следовательно, ограничение динамических нагрузок в тяговом органе эксплуатирующихся наклонных конвейеров и эскалаторов целесообразно посредством изменения скорости движения V. Кроме того, используемые в настоящее время системы асинхронного электропривода с параметрическим резисторно-контакторным управлением реализуют ступенчатую пусковую диаграмму. В результате колебательная механическая система при каждом переключении пусковой ступени испытывает возмущающие воздействие со стороны электропривода, что приводит к росту динамических наїрузок в механических элементах. Электропривод и механизм составляют единую систему, поэтому для решения проблемы ограничения динамических наїрузок в тяговых органах целесообразно использовать системы электропривода, имеющие плавное регулирование выходных координат. При выборе типа электропривода, позволяющего ограничить динамические нагрузки и регулировать скорость под нагрузкой, следует учитывать условия работы ПТМ НД. Из анализа характера нагрузки данных механизмов, приведенного в 1.4., следует, что нагрузка зависит от целого ряда организационно-технических факторов, часто носящих случайный характер и изменяющихся в довольно широких приделах. Электропривод должен обеспечить плавное регулирование скоросги от значений близких к 0 до номинальных скоростей. На рис. 1.17 приведена классификация электроприводов ПТМ НД. Анализируя свойства различных типов электроприводов и учитывая необходимость обеспечения безопасности и комфортности перевозки пассажиров, применение электроприводов 1,3, III, П.2 следует считать нецелесообразным. Применение различного рода демпфирующих устройств, устанавливаемых в кинематических цепях механизмов (гидро- и турбомуфт) не дает высокого эффекта обеспечения плавности пуска J4J. Отказ от применения электроприводов постоянного тока обусловлен наличием коллектора и высокой стоимостью. Таким образом, в качестве регулируемого электропривода эскалатора возможно принять частотные привода и каскадные схемы управления асинхронным двигателем с фазным ротором. Функциональная схема силовой части каскадно — частотного электропривода, как варианта включения машины двойною питания, представлена на рис. 1.18. Преобразователь UZI, связанный с питающей сетью черс» трансформатор TV1, является регулируемым и работает в режиме выпрямителя; преобразователь UZ2 работает в режиме автономного инвертора. Он может быть связан с обмоткой оатора через согласующий трансформатор TV2. В цепь ротора вкллючен нерегулируемый выпрямитель UZ3.

Принципы построения элекгролриводов преобразователями частоты

Для исследования электромеханических процессов в системе каскадно-частогного электропривода целесообразно построение и анализ математических моделей, в которых двигатель описывается обобщенными векторами переменных и их положение определяется проекциями на оси прямоугольной системы координат.

При математическом моделировании систем каскадно-частотного электропривода для ПТМ НД целесообразно рассмотреть электропривод с системой векторною управления. Как показано в для моделирования систем векторного управления, а также их микроироцессорной реализации [II], наиболее полно подходит система координат, вращающаяся в пространстве с синхронной скоростью oo (u,v). Математическое описание электродвигателя в этой системе координат выражается системой уравнений (2.43.), а структурная схема приведена па рис 2.10. Расчет регуляторов замкнутой системы векіорного управления и описан в 2.4.механическая часть ПТМ НД моделируется двухмассовой системой, структурная схема которой приведена на рис 1.4.

Система уравнений (2.43), преобразованная по Лапласу, с системой векторного управления реализована в среде имитационного моделирования MATLAB SIMUL1NK. Имитационное моделирование наиболее мощный и универсальный метод исследований и оценки эффективности систем, поведение которых зависит от воздействия случайных факторов, к какими относятся ПТМ НД. В основе имитационного моделирования лежит статистический эксперимент (метод Монте-Карло).

В качестве электродвигателя, параметры которого применялись при построении SlMULINK-модели использовался асинхронным двигатель с (разным ротором типа 4АНК355М8УЗ, устанавливаемый на эскалаторах тина ЭТ 2М с высотой подъема 60 м, имеющий следующие номинальные данные по Математическая модель каскадно-частотного электропривода состоит ИЇ следующих блоков: I. Математическая модель асинхронного двигателя в системе координат (ti.v/ представляет собой реализацию в среде SIMULINK математической модели электродвигателя, представленную на рис 2.10. 2 И юк вычисления модуля потокосцеплемия — реализует выражение (2.45) 3. Блок пересчета составляющих тока и напряжения системы координат (u,v) в систему координат (1,2) но выражениям (2.45),(2.46) осуществляет вычисление направляющих косинуса и синуса и перевод составляющих токов статора из системы координат (u,v) в систему координат 4. Контур регулирования скорости представляет собой схему, приведенную на рис 2.13., расчет регуляторов которого определяются выражениями (2.65-2.70), настройка производится на технический оптимум. 5. Контур регулирования скорости. Структурная схема данного контура представлена па рис 2.12.. расчет регуляторов осуществлялся в соответствии с (2.59- 2.61), настройка производится на технический оптимум. 6. Обратная модель двигателя. Данный блок производит обратный перевод составляющих напряжений из системы координат (ІД) в систему координат (n,v). 7. Блок вычисления амплитудного значения ЭДС ротора производит вычисление амплитудного значения ЭДС ротора в системе координат (u,v), сложение се с собственной ЭДС неуправляемого выпрямителя роторной цепи и перевод в систему координат (1,2). На рис 2.14. введены следующие основные переменные: \Уз, Wr — задание скорости электродвигателя и скорость ротора, Isu, lsv-составляющие тока статора по осям (u,v), Isl, Is2- составляющие тока статора по осям (1,2), Usu, Usv- составляющие напряжения статора но осям (u,v), Usl, Us2 составляющие напряжения статора по осям (1,2), Егн, Erv ЭДС ротора по осям (u,v), ЕппІ, Егш2 — амплитудное значение ЭДС ротора, сложенное с собственной ЭДС неуправляемого выпрямителя по осям (1,2), Yru,Yrv -потокосцегшение ротора по осям (u,v), Yrm — модуль потокосцсшіения ротора Wo — частота сети, Мс,Мэ — момент сопротивления и электромагнитный момент электродвигателя, s оператор Лапласа. Преобразователь часты, в рассматриваемой математической модели на основании общепринятых допущений моделировался в соответствии с (2.58). Огличием данной модели от классической системы векторного управления является суммирование на входе преобразователя частоты выпрямленной ЭДС ротора. В процессе моделирования снимались зависимости oj =/(А/ДА/,, =/(/),ЙІ = /(/),І(И =/( ) Модуль тока сгатора вычислялся но составляющим lsj, ls . Результаты математического моделирования системы каскадно-частотного электропривода приведены в приложении 1. Анализ результатов математического моделирования каскадно-частотного электропривода ПТМ ИД позволяет сделать вывод о целесообразности применения данного типа электропривода для рассматриваемого типа механизмов при их модернизации без замены электродвигателя. Длительность переходного процесса по скорости при пуске под нагрузкой составила 0,54 секунды, по модулю тока сгатора 0,5 секунды, но моменту электродвигателя 0,57 секунды. Придельные значения момента н тока двигателя в пусковых режимах не превысили 2M,t и 21н, что удовлетворяет требованиям, сформулированным в 2.4.

Анализ и выбор структуры системы управления ПТМ НД. Технические требования к уровню автоматизации систем управления ПТМНД

Кроме вышеперечисленных недостатков, как отмечалось в первой главе, существующие системы управления ПТМ НД не позволяют производить регулирование скорости движения в функции загрузки рабочего органа, что в общем случае ведет к нерациональному расходованию электроэнергии

Использование в САУ ПТМ ГІД цифрового способа обработки информации позволит значительно повысить помехоустойчивость, обеспечить простоту обработки и передачи информации о состоянии оборудования механизма, значительно снизить количество аппаратуры управления электроприводом, что повлечет снижение трудоемкости и повышение качества технического обслуживания, а также снижение времени на оперативное устранение неисправностей, связанных с аппаратурой управления.

Уменьшение количества аппаратуры управления даст возможность наиболее эффективно размещать оборудование электропривода и САУ, исиользовагь обьем помещений машинных залов и приводных станций, что сделает более удобным техническое обслуживание, а также принесет экономический эффект.

С применением ПЛК меньшее влияние на аппаратуру управления будут окатывать горно-геологические факторы и условия эксплуатации оборудования. Более высокие показатели надежности обеспечат бесперебойность и повысят безопасность перенотки ірузов и пассажиров. Применение программного способа обработки информации позволит создать унифицированные программные средства для управления большим числом ПТМ \ 1Д.

Другим аргументом в пользу реализации систем автоматизации ПТМ ІІД на основе ПЛК являются технические показатели качества элементов схемы автоматизации. ПЛК имеют потребление электроэнергии менее 1 кВт, число включении в час более 4000, обшее число выключений более 10 , гальваническую развязку вхола и выхода, возможность связи с исполнительным устройством без дополнительного усилителя, а также возможность применения единого источника питания управляющего и испо;інительного устройств Технические требовании к уровню автоматизации н системам автоматизации ПТМ НД Наиболее сложной задачей является определение оптимального уровня автоматизации, при этом необходимо руководствоваться экономическими, эргономическими, психологическими и техническими критериями [бО]. Отсутствие достаточно надежных количественных данных по затратам на автоматизацию и эффекту от ее внедрения затрудняет проведение расчета технико-экономических показателей ПТМ НД. Поэтому автоматизацию можно считать оправданной если она обеспечивает повышение надежности, эффективности использования механизма, снижение затрат на электроэнергию, обслуживание и ремонт. Современные тенденции увеличения сроков службы и интенсивности эксплуатации ПТМ НД приводят к ужесточению эргономических требований, состоящих в стремлении создать более комфортные условия работы обслуживающего персонала, снизить нагрузки как физическою, так и психологического характера. Возникают требования по созданию систем автоматизации, позволяющих производить безвахтенное обслуживание ПТМ НД (например, для поэтажных эскалаторов, установленных в универмагах и общественных зданиях), управление, контроль, защиту и регистрацию параметров, разгружая тем самым оператора от монотонной рутинной деятельности и освобождая от факторов, создающих психологическую нагрузку. Психологические критерии автоматизации связаны также с таким понятием как информационный барьер, т.е. уровень воспринимаемой оператором информации не должен сказываться на утомляемости и потери работоспособности. Основными при проектировании систем автоматизации являются технические требования, состоящие в удовлетворении критериям надежности, агрегати вности и эконом ичн ости 60. Наиболее общим и эффективным методом повышения надежности является реализация иерархичности в структуре систем автоматизации, в основе которой заложены принципы независимости горизонтальных и вертикальных уровней управления. Такое построение системы автоматизации обеспечивает функционирование локальных систем автоматизации независимо от систем более высокого уровня, причем наличие систем последующих уровней улучшает качество управления при уменьшении степени участия оператора в процессе управления. Под агрегатированием понимается построение системы автоматизации из ограниченного числа стандартных блоков и узлов. Реализация этого критерия приводні к необходимости анализа алгоритмов управления. Наличие четкой иерархии в структуре системы управления позволит перейти от рассмотрения общих алгоритмов к ряду частных, которые в силу меньшего количества переменных позволяют применить менее трудоемкие способы анализа. Реализация принципов агре гатив ноет и и иерархичности позволит максимально унифицировать элементную базу, повысить серийность производства, сократить объем документации, упростить обслуживание системы контроля работы и поиск неисправностей, т.е. улучшить экономические показатели. С целью обеспечения вышеуказанных требований, принципов иерархичности и агрегативности, а также требований ведомственных правил и инструкций, система управления IITM НД должна содержать в обшсм случае: 1. Подсистему управления, обеспечивающую местное и дистанционное управление; управление режимами работы по скорости в зависимости от загрузки рабочего органа. 2. Подсистему защиты, обеспечивающую обработку коїпролирусмьіх блокировочными устройствами параметров механизма и выдачу дискретных сигналов на автоматическое отключение злекіропривода и срабатывание рабочих или аварийных тормозов. При реализации САУ I-1XM НД с помощью современных микропроцессорных средств отпадает необходимость отдельно выделять подсистему сигнализации, т.к. в большинстве пакетов проіраммного обеспечения современных логических контроллеров, а также в системах программного обеспечения АСУ ТП (GENESIS 32, ULTRALCXilK 1.02 3]) решена проблема сигнализации и индикации информации о стационарных и аварийных режимах работы. Поскольку управление режимами работы ПТМ ПД осуществляется воздействием на электропривод, задача повышения уровня автоматизации объекта в колом решается посредствам создания эффективной системы программного управления электроприводом.

Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод — файл n1.doc

приобрести
Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод
скачать (2740.1 kb.)
Доступные файлы (6):

n1.doc 569kb. 28.11.2008 19:04 скачать
n2.doc 217kb. 28.11.2008 19:05 скачать
n3.doc скачать
n4.doc 873kb. 28.11.2008 19:05 скачать
n5.doc 294kb. 28.11.2008 19:03 скачать
n6.doc 424kb. 28.11.2008 19:05 скачать
    Смотрите также:
  • Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод (Документ)
  • Соколов М.М. Автоматизированный электропривод обще промышленных механизмов 1976 (Документ)
  • Онищенко Г.Б. и др. Автоматизированный электропривод промышленных установок (Документ)
  • Онищенко Г.Б. и др. Автоматизированный электропривод промышленных установок. 2001г (Документ)
  • Афанасьев В.Д. Автоматизированный электропривод в прокатном производстве (Документ)
  • Бабакин В.И. Лекции. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (Документ)
  • Белов М.П., Новиков А.Д. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (Документ)
  • Гаврилов П.Д.,Неверов А.А. Изучение свойств электропривода по системе ПЧ — АД, реализующего различные законы частотного управления (Документ)
  • Качин С.И. Автоматизированный электропривод (Документ)
  • Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод (Документ)
  • Парфенов А.Н. Автоматизированный электропривод в нефтяной промышленности (Документ)
  • Белов П., Новиков В.А., Рассудов Л.Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (Документ)

n1.doc

ВВЕДЕНИЕ

B.I. ЭЛЕКТРОПРИВОД КАК СРЕДСТВО ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Создание материально-технической базы коммунистического общества, решение глобальных экономических и социальных задач нашего общества невозможны без полной электрификации всех отраслей народного хозяйства. Осуществляемые на ее основе автоматизация и комплексная механизация производственных и технологических процессов позволяют резко повысить производительность труда и улучшить условия труда и жизни рабочих и колхозников. Как следствие этого растет материальное благосостояние советских людей, обогащается их духовный мир, постепенно исчезают грани между городом и деревней, физическим и умственным трудом.

Важную роль в реализации планов электрификации нашей страны играет электрический привод, который в настоящее время является основным видом привода самых разнообразных производственных и. транспортных механизмов, бытовых приборов, устройств водо- и газоснабжения, средств телевизионной и космической техники, медицинской аппаратуры и т.д. Более 60% вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электрическим приводом.

В ведущих отраслях промышленности – металлургической, машиностроительной, химической, добывающей и ряде других коэффициент электрификации, представляющий собой отношение установленной мощности электродвигателей к общей установленной мощности двигателей всех видов, приближается в настоящее время к 100 %. Чем же определяется главенствующее место электрического привода среди других возможных видов привода – теплового, гидравлического и пневматического? Известными преимуществами электрической энергии являются простота ее выработки и распределения, легкость преобразования ее в другие виды энергии. Вместе с тем электрический привод обладает и рядом собственных достоинств и отличительных черт:

1) возможностью изготовления электродвигателей на самые разнообразные мощности и скорости движения. Диапазон мощностей современного электропривода колеблется от сотых долей ватта до десятков тысяч киловатт, а пределы частоты вращения от долей оборота вала в минуту до нескольких сотен тысяч оборотов в минуту;

2) возможностью создания электроприводов для работы в самых разнообразных условиях: в среде агрессивных жидкостей и газов, в условиях космического пространства, при низких и высоких температурах и т. д. Разнообразие конструктивных исполнений электродвигателей позволяет осуществлять рациональное сочленение электропривода с рабочей машиной;

3) возможностью с помощью простых средств реализовать разнообразные и сложные виды движения исполнительных органов рабочих машин, а также изменять направление движения и его параметры скорость, ускорение;

4) легкостью автоматизации производственных и технологических процессов, простотой включения электропривода в общую автоматизированную систему управления производством;

5) высоким КПД электропривода, надежностью в эксплуатации, благоприятными условиями для обслуживающего персонала, отсутствием загрязнения окружающей среды.

Отметим и то важное обстоятельство, что разработка и серийный выпуск отечественной промышленностью различных средств вычислительной техники, микроэлектроники, полупроводниковых преобразователей, электрических машин, аппаратов и других элементов автоматизированного электропривода способствуют его бурному развитию, совершенствованию и превращению в основное средство автоматизации и комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства.
В.2. ПОНЯТИЕ «ЭЛЕКТРОПРИВОД»

Электрическим приводом называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением [38]. Для выполнения этих функций электропривод вырабатывает механическую энергию за счет электрической энергии, получаемой им от источника электрической энергии (сети электроснабжении). Вырабатываемая электроприводом механическая энергия передается различным

Рис. В. 1. Структурная схема электропривода

исполнительным органам рабочих машин и механизмов (ленте транспортера или конвейера, шпинделю токарного станка, крыльчатке насоса, валкам прокатного стана, кабине лифта, антенне радиотелескопа и др.) и при необходимости регулируется в соответствии с технологическими требованиями к режимам работы исполнительного органа.

За счет полученной энергии исполнительный орган совершает требуемое механическое движение, обеспечивая тем самым выполнение производственных и технологических операций: перемещение грузов, обработку деталей, транспортировку жидкости или газа, слежение за небесными телами и т.д.

Структурная схема автоматизированного электропривода показана на рис. В.1. Основой любого электропривода является электродвигательное устройство (электродвигатель) ЭД, который обеспечивает преобразование электрической энергии ЭЭ в механическую МЭ.

Для согласования движений ЭД и исполнительного органа ИО рабочей машины служит механическое передаточное устройство МПУ, которое обеспечивает изменение параметров вырабатываемой ЭД механической энергии. Движущаяся часть ЭД (ротор), МПУ и НО образуют механическую часть электропривода. В ряде случаев МПУ отсутствует и ЭД непосредственно сочленяется с ИО.

Механическую энергию ЭД вырабатывает за счет электрической энергии, которая подводится к ЭД от источника электрической энергии ИЭЭ через электрическое преобразовательное устройство ПУ. Назначение ПУ состоит в преобразовании и регулировании параметров электрической энергии, поступающей от ИЭЭ к ЭД для управления механическим движением НО.

Управление процессом преобразования энергии осуществляется с помощью управляющего устройства УУ, которое вырабатывает управляющий сигнал Uy в функции задающего сигнала Ua (иногда его называют также входным или сигналом уставки) и различных дополнительных электрических сигналов, содержащих информацию о процессе преобразования энергии, реальных параметрах механического движения ЭД или ИО и т.д. Использование этих сигналов (на рис. В.1 они показаны штриховыми линиями) позволяет получить требуемые характеристики движения ЭД и ИО, достигнуть оптимального режима работы производственных механизмов, обеспечить защиту и блокировки при работе электропривода. Эти сигналы вырабатываются соответствующими датчиками, которые на рис. В.1 не показаны. Преобразовательное и управляющее устройство образуют систему управления СУ, которая вместе с обмотками составляет электрическую часть электропривода.

Ниже приведены наиболее распространенные примеры исполнительных органов и элементов электропривода:
1. Исполнительный орган

Шпиндель токарного станка; подвижной стол строгального станка; лента (цепь) конвейера; ковш экскаватора; кабина подъемника; крыльчатка насоса; валки прокатного стана; ходовой винт механизма подачи станка; тележка механизма передвижения крана; крюк подъемной лебедки
2. Электродвигатель

Двигатель постоянного тока с разными видами возбуждения; асинхронный двигатель с фазным или короткозамкнутым ротором; синхронный двигатель; линейные двигатели постоянного или переменного тока; вентильный двигатель; шаговый двигатель; двигатели с катящимися и волновыми роторами; редукторные двигатели
3. Механическое передаточное

Цилиндрические и червячные редукторы; планетарная передача; передача винт гайка; волновая передача; кривошипно-шатунная передача; цепная и ременная передачи; реечная передача

Управляемый выпрямитель; преобразователи частоты, напряжения переменного тока; импульсные преобразователи напряжения; инверторы
5. Управляющее устройство

Кнопка, ключ управления; регулятор; управляющая вычислительная машина; реле; логические элементы; усилитель; фазовый детектор
6. Источник электрической

Однофазная или трехфазная сеть переменного тока промышленной частоты; цеховая сеть постоянного тока; аккумуляторная батарея; дизель-генераторная установка; солнечная батарея
В.3. ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ТРЕБОВАНИЯ К НЕМУ

Настоящий период жизни общества характеризуется высоким уровнем развития средств производства, транспорта, связи, бытовой техники. Для обеспечения растущих потребностей человечества созданы, продолжают разрабатываться и совершенствоваться сотни тысяч рабочих машин, производственных и бытовых механизмов, подъемно-транспортных средств и т.д. Они осуществляют обработку материалов и изготовление разнообразных изделий, транспортировку людей и веществ, добычу полезных ископаемых, обеспечивают быт людей и выполняют многие другие функции. Представление об основных технологических процессах и рабочих машинах дает табл. В.1 (колонки 2 и 3). Рассмотрим эти примеры с целью определения требований к электроприводу и выполняемых им функций.

Для функционирования рабочих машин и механизмов к их исполнительным органам от привода должна быть подведена механическая энергия, за счет которой и совершается их движение- Характер этого движения может быть разнообразным вращательным однонаправленным (крыльчатка насоса и вентилятора, фреза фрезерного станка) и реверсивным (валки прокатного стана, шпиндель токарного станка), поступательным однонаправленным (лента транспортера, цепь конвейера) и реверсивным (стол строгального станка, подъемные механизмы), а также возвратно-поступательным (вибрационные механизмы, прессы). Иногда эти движения должны совершаться сразу в нескольких плоскостях антенна радиотелескопа, «руки» робота и манипулятора, ковш экскаватора.

Многие машины и механизмы при своей работе требуют изменения не только направления, но и скорости движения исполнительных органов. Так, угловая скорость валков прокатного стана должна быть различной в зависимости от профиля прокатываемого металла. Также необходимо изменять скорость подачи режущего инструмента или стола металлообрабатывающего станка в зависимости от твердости материала обрабатываемой детали, ее конфигурации и стойкости режущего инструмента. Для большинства подъемно-транспортных машин-кранов, лифтов, подъемников для обеспечения точного останова исполнительных органов их скорость должна быть предварительно снижена.

Еще одно важное требование к электроприводу связано с поддержанием с заданной точностью скорости движения исполнительного органа (металлорежущие станки, испытательные стенды, прокатные станы и т.д.).

Все перечисленные требования к характеру движения исполнительных органов, которые должны быть обеспечены приводом, отражены в табл. В.1.

Наряду с обеспечением движения исполнительных органов электропривод одновременно выполняет и разнообразные функции по автоматизации технологических процессов и операций. Наиболее распространенные задачи, которые чаще всего возникают и решаются, также указаны в табл. В.1. Круг этих задач очень разнообразен. Большинство может быть решено только с применением автоматизированного электропривода, в котором используются самые последние достижения электроники, автоматики, электромеханики и электромашиностроения.

Немаловажной функцией, возлагаемой на электропривод, является обеспечение защит, блокировок и сигнализаций при работе технологического оборудования. Для этого в структуру электропривода вводятся соответствующие элементы и устройства, предотвращающие неправильную последовательность операций или ошибочные действия оператора и осуществляющие ограничение хода исполнительных органов, останов машины или механизма при возникновении аварийных ситуаций и т. д.

Рабочие машины и механизмы, осуществляющие процесс Характерные требования к движению исполнительных органов Функции электропривода как средства автоматизации процессов Изготовление и обработка материалов и изделий

Перемещение материалов и изделий

Перемещение жидкости и газов

Обеспечение быта людей

Разработка полезных ископаемых

Обеспечение теле- и радио- связи, вспомогательных операций, испытание материалов и изделий

Металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки. Прокатные станы.

Прессы. Ткацкие станки.

Бумагоделательные машины. Электроинструмент

Подъемные краны. Лифты. Эскалаторы. Подвесные дороги

Холодильники. Стиральные машины. Электромясорубки

Установки. Угольные комбайны.

Радиотелескопы. Роботы. Манипуляторы. Графопостроители. Испытательные стенды Поступательное однонаправленное или реверсивное движение.

или реверсивное движение. Возвратно-поступательное движение. Точная установка исполнительного органа в заданное положение в пространстве. Изменение скорости и ускорения. Постоянство скорости движения

Пуск, реверс и останов (торможение). Регулирование скорости и ускорения. Обеспечение заданного натяжения обрабатываемого материала. Согласование движения нескольких исполнительных органов.

Обеспечение движения по заданной программе.

Обеспечение движения в функции произвольно изменяющегося входного сигнала (слежение).

Достижение оптимального режима процесса.

Адаптация к изменяющимся условиям процесса. Комплексная автоматизация сложных процессов. Обеспечение защит и блокировок при работе оборудования

В.4. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Данные табл. В.1 позволяют сделать вывод о большом разнообразии существующих электроприводов. Их классификация обычно производится по виду движения и степени управляемости электропривода, роду электрического и механического передаточных устройств, способу передачи механической энергии исполнительным органам и ряду других признаков.

По виду движения различаются электроприводы вращательного и поступательного однонаправленного и реверсивного движения, а также электроприводы возвратно-поступательного движения. Эти движения могут иметь как непрерывный, так и дискретный характер.

По принципам регулирования скорости и положения электропривод может быть:

нерегулируемый (исполнительный орган приводится в движение с одной постоянной скоростью);

регулируемый (путем воздействия на электропривод скорость движения исполнительного органа изменяется в соответствии с требованиями технологического процесса);

следящий (с помощью электропривода воспроизводится перемещение исполнительного органа в соответствии с произвольно изменяющимся задающим сигналом);

программно-управляемый (электропривод обеспечивает перемещение исполнительного органа в соответствии с заданной программой);

адаптивный (электропривод автоматически обеспечивает оптимальный режим движения исполнительного органа при изменении условий его работы);

позиционный (электропривод обеспечивает регулирование положения исполнительного органа рабочей машины).

По роду механического передаточного устройства различают редукторный электропривод, содержащий один из видов механического передаточного устройства, и безредукторный, в котором электродвигатель непосредственно соединен с исполнительным органом.

По роду электрического преобразовательного устройства различают:

вентильный электропривод, преобразовательным устройством которого является вентильный преобразователь энергии. Разновидностями вентильного электропривода являются ионный и полупроводниковый электроприводы. Полупроводниковый электропривод, в свою очередь, делится на тиристорный и транзисторный электроприводы, преобразовательным устройством в которых является соответственно тиристорный или транзисторный преобразователь электроэнергии;

система управляемый выпрямитель двигатель (УВ Д) вентильный электропривод постоянного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый выпрямитель;

система преобразователь частоты двигатель (ПЧ Д) вентильный электропривод переменного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый преобразователь частоты;

система; генератор двигатель (Г Д) и магнитный усилитель двигатель (МУ Д) регулируемый электропривод, преобразовательным устройством которого является соответственно электромашинный преобразовательный агрегат или магнитный усилитель.

По способу передачи механической энергии исполнительному органу электроприводы делятся на индивидуальный, взаимосвязанный и групповой.

Индивидуальный электропривод характеризуется тем, что каждый исполнительный орган рабочей машины приводится в движение своим отдельным двигателем. Этот вид привода в настоящее время является основным, так как .при индивидуальном электроприводе упрощается кинематическая передача от двигателя к исполнительному органу, легко осуществляется автоматизация технологического процесса, улучшаются условия обслуживания рабочей машины.

Взаимосвязанный электропривод содержит два или несколько электрически или механически связанных между собой электроприводов. Частным случаем взаимосвязанного электропривода является многодвигательный электропривод, при котором несколько двигателей работают на общий вал, приводя в движение один исполнительный орган.

Групповой электропривод характеризуется тем, что от одного двигателя приводится в движение несколько исполнительных органов одной или нескольких рабочих машин. Такая система электропривода, широко применявшаяся на раннем этапе его развития, имеет разветвленную кинематическую цепь (трансмиссию), что усложняет ее эксплуатацию и автоматизацию технологических процессов.
B.5. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА
История электропривода начинается в 30—40-х годах XIX в. с создания петербургским академиком Б. С. Якоби электрического двигателя постоянного тока. Этот двигатель был установлен на небольшом судне, которое в 1883 г. сделало несколько рейсов по Неве. Однако из-за отсутствия экономичных источников электроэнергии дальнейшего развития электропривод постоянного тока не получил, и вплоть до конца XIX в. основными типами двигателей являлись паровой и водяной, осуществлявшие с помощью трансмиссий групповой привод рабочих машин.

Предпосылкой для создания экономичных промышленных электроприводов явилась разработка многофазных систем переменного тока и открытие в 80-е годы Г. Феррарисом и Н. Тесла явления вращающегося магнитного поля. Особое значение для развития электропривода имела разработка русским инженером М. О. Доливо-Добровольским основ теории наиболее экономичной трехфазной системы переменного, тока и создание в 1889 г. самого распространенного ныне трехфазного асинхронного двигателя. С этого времени начинается эпоха широкого производства и всестороннего использования электрической энергии и бурное развитие электрического привода. Так, если в 1890 г. доля мощности электродвигателей составляла только 5% мощности всех установленных двигателей, то в 1927 г. уже 75, а в настоящее время она близка к 100 %.

В нашей стране уже в первые годы Советской власти по указанию В. И. Ленина и под руководством Коммунистической партии ученые и инженеры создали государственный план электрификации России ГОЭЛРО, который положил начало электрификации страны. План ГОЭЛРО был успешно выполнен. В годы пятилеток продолжалось широкое строительство тепловых и гидравлических электростанций. Из года в год росла выработка электроэнергии, что создавало предпосылки для полной электрификации народного хозяйства страны и широкого использования электрического привода. К 1960 г. коэффициент электрификации в угольной промышленности достиг 99, в металлургической 87, в химической 98, в машиностроительной 98,5%. Такой быстрый рост электровооруженности труда позволил резко повысить его производительность и на этой основе успешно решить многие экономические и социальные задачи развития нашей страны.

Широкому внедрению и совершенствованию электропривода способствовало создание мощной электротехнической промышленности и целой сети научно-исследовательских и проектных институтов. От электромашинной техники управления электроприводами к ионной, от ионных приборов и устройств к системам управления на магнитных усилителях, от магнитных усилителей к полупроводниковой технике управления такие этапы развития прошел автоматизированный электропривод благодаря целенаправленной работе многих организаций и предприятий, таких, как ХЭМЗ, «Электросила», «Динамо», ВНИИэлектропривод, ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект», ЭНИМС и многих других:

Большой вклад в становление и развитие автоматизированного электропривода внесли и продолжают вносить Высшие учебные заведения. В трудах советских ученых С. А. Ринкевича, В. К. Попова, А. Т. Голована, Д. П. Морозова, Н. П. Костенко, В. С. Кулебакина, М. Г. Чиликина, А. С. Сандлера и др. разработаны основы теории электропривода. Созданные ими научные монографии и учебники являются фундаментальными трудами в области автоматизированного электропривода, по которым учились и продолжают учиться все поколения электроприводчиков. Эти книги стали классическими трудами в области электропривода и изданы во многих странах мира.

Зародившись полтора века тому назад, электропривод в настоящее время переживает период бурного развития и совершенствования. Это • в первую очередь определяется тем, что все новые открытия и достижения в смежных областях науки и техники в электромашиностроении и электроаппаратостроении, в вычислительной технике и электронике, в теории автоматического управления и регулирования сразу же начинают использоваться в теории и практике электропривода, позволяя создавать более совершенные автоматизированные системы.

Так, в свое время поистине революционизирующее влияние на развитие электропривода оказали разработка и производство полупроводниковых управляемых вентилей тиристоров. Созданные на их основе полупроводниковые преобразователи постоянного и переменного тока постепенно заменили применявшиеся до этого электромашинные и ионные преобразователи, позволив резко повысить технико-экономические показатели электроприводов.

Большое значение для развития электропривода имеют успехи микроэлектроники и создаваемой на этой базе микропроцессорной техники. Применение управляющих вычислительных машин (УВМ) в электроприводе открывает новые горизонты его развития и сулит получение значительного технико-экономического эффекта при автоматизации сложных технологических процессов.

Новые возможности для электропривода связаны с созданием и применением электрических двигателей специального назначения. К их числу относятся линейные электродвигатели поступательного движения, малоинерционные двигатели с гладким, полым или дисковым якорем, многокоординатные шаговые двигатели, двигатели с катящимся и волновым роторами и др. Использование в электроприводе таких двигателей позволяет повысить его быстродействие и точность работы, в ряде случаев упростить или совсем устранить механическое передаточное устройство, обеспечить несколько степеней свободы движения исполнительного органа, повысить экономичность работы привода и т. д.

Современный автоматизированный электропривод это высоконадежная и экономичная электромеханическая система, способная полностью обеспечить автоматизацию любого технологического процесса, достигнуть высокого быстродействия и точности при своей работе, улучшить условия труда обслуживающего персонала.
Глава первая

1.1 УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ

Механическое движение от вала двигателя к исполнительному органу передается с помощью механического передаточного устройства (МПУ) (см. рис. В.1), которое в общем случае включает в себя различные механические элементы шестерни, канаты, валы, муфты сцепления, шкивы и т. д. Эти элементы вращаются или движутся поступательно с разной скоростью, имеют определенную жесткость и момент инерции (массу), а соединения между ними в общем случае содержат зазоры. Наличие этих свойств элементов МПУ вносит определенные искажения в процесс передачи движения от двигателя к исполнительному органу и требует соответствующего учета. Анализ механического движения осуществляется с помощью расчетных схем электропривода, получаемых по определенным правилам.

Механическое движение элементов электропривода описывается с помощью законов электромеханики. Из курса физики известно, что движение материального тела определяется вторым законом Ньютона, причем уравнение этого движения имеет вид:

для твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси,

и для поступательно движущегося тела

где и векторные суммы моментов или сил, действующих на тело; и момент инерции и масса тела;

угловое ускорение вращающегося тела;

ускорение поступательно движущегося тела. Эти уравнения позволяют однозначно определить характер механического движения электропривода. Если или , то электропривод совершает движение с ускорением. В другом случае, когда или , электропривод движется с установившейся скоростью или находится в состоянии покоя. Выражения

называются условиями установившегося движения и в дальнейшем будут часто использоваться.

Поскольку при движении тела вокруг неподвижной оси или при поступательном движении тела вдоль прямолинейной оси все векторные величины направлены вдоль одной оси, то вместо них можно использовать скалярные величины. Поэтому в дальнейшем не используется запись уравнений движения в векторном виде.

Нахождение зависимостей скорости движения от времени (t) и (t) осуществляется путем решения (интегрирования) уравнений (1.1), (1.2). При этом должны быть известны момент инерции или масса , а также характер действующих моментов или усилий. В общем случае моменты и усилия могут зависеть от времени, скорости движения, положения тела в пространстве. Для нахождения изменения во времени углового (t) или линейного S<t) положения тела осуществляется интегрирование следующих дифференциальных уравнений:

В некоторых случаях момент инерции или масса может зависеть от времени или положения тела. Эти случаи относительно редко встречаются в практике электропривода и рассмотрены в [7, 33].
1.2 РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Элементы механической части привода механически связаны друг с другом и образуют единую кинематическую Цепь от двигателя к исполнительному органу. Каждый элемент имеет свою скорость движения и характеризуется моментом инерции или массой, а также совокупностью действующих на него моментов или сил. Движение любого элемента описывается одним из уравнений (1.1), (1.2), при использовании которых должно быть учтено взаимодействие этого элемента с остальной частью кинематической цепи, что удобно осуществлять путем приведения моментов и усилий, а также моментов инерции и масс. В результате • выполнения этой операции приведения реальная кинематическая схема заменяется расчетной энергетически эквивалентной схемой, основу которой составляет тот элемент, движение которого рассматривается.

Приведение указанных величин может быть осуществлено к любому элементу механической части электропривода, но, как правило, этим элементом является вал электродвигателя. Это позволяет наиболее полно исследовать характер движения привода и режим его работы, точнее формировать законы движения. Зная параметры кинематической схемы, можно определить и вид движения исполнительного органа. В некоторых более редких случаях поступают наоборот, осуществляя приведение всех величин к исполнительному органу.

Для выявления существа операции приведения обратимся к рис. 1.1,а, на котором показана кинематическая схема электропривода подъемной лебедки. Двигатель ЭД через соединительную муфту M1, редуктор Р и муфту М2 приводит во вращение барабан Б, на котором навит канат К. К концу каната, прикреплен крюк лебедки Кр (исполнительный орган механизма), к которому подвешивается груз массой т. Нагрузка электропривода определяется действием силы тяжести, а также трением движущихся частей.

Рис. 1.1. Схема механической части электропривода:

а — реальная; б — приведенная расчетная
Этот вид нагрузки привода, называемый обычно потерями на трение, учитывается КПД редуктора и барабана . После приведения моментов инерции, масс и сил в схеме рис. 1.1, а к валу двигателя получаем эквивалентную расчетную схему рис. 1.1,6, в которой подлежат определению приведенные значения момента нагрузки (сопротивления) МС. и момента инерции . Момент МС в теории электропривода также называют статическим моментом.

Приведение момента нагрузки осуществляют исходя из равенства механической мощности нагрузки двигателя в реальной (рис. 1.1, а) и эквивалентной (рис. 1.1, 6) схемах. Приведение момента нагрузки выполняют двумя способами в зависимости от направлений потока энергии в механической части. Если производится подъем груза, то двигатель совершает полезную работу по подъему груза и покрывает потери мощности на трение в кинематической цепи. Энергия направляется от двигателя к исполнительному органу, и баланс мощностей в этом случае имеет вид

где МС приведенный к валу двигателя момент нагрузки (сопротивления);  — угловая скорость ротора двигателя;

Fи,о сила тяжести; и,о скорость подъема груза; радиус приведения кинематической цепи между двигателем и исполнительным органом.

При опускании груза теряемая им потенциальная энергия передается к двигателю. Поэтому потери на трение в кинематической цепи покрываются уже за счет этой энергии, и баланс мощностей имеет вид

По. аналогии с рассматриваемым случаем, если исполнительный орган совершает вращательное движение со скоростью и создает при этом момент нагрузки Ми,о приведенный к валу двигателя момент нагрузки Мс определится по одной из формул

где передаточное число кинематической цепи между валом двигателя и исполнительным органом; КПД этой цепи.

Формула (1.7) справедлива при направлении потока энергии от двигателя к исполнительному органу, формула (1.8) при обратном направлении.

Приведение моментов инерции и масс элементов осуществляют исходя из равенства запаса кинетической энергии в реальной и эквивалентной расчетной схемах

где J—приведенный к валу двигателя момент инерции элементов МПУ; JД момент инерции двигателя, муфты Ml и шестерни z1 , Jб момент инерции шестерни z2,, муфты М2 и барабана Б.

Обобщая полученный результат, заключаем, что для приведения момента инерции вращающегося элемента к валу двигателя следует разделить момент инерции на квадрат передаточного числа участка кинематической цепи между двигателем и этим элементом, а для приведения массы поступательно движущегося элемента следует умножить массу на квадрат радиуса приведения участка кинематической цепи между двигателем и этим элементом.

В результате выполнения приведения по указанным правилам расчетная схема имеет вид рис. 1.1, б. Отметим, что расчетная схема рис. 1.1, б в теории электропривода получила название одномассовой механической системы. Она соответствует механической части привода с абсолютно жесткими элементами и без зазоров.

Применительно к приведенной расчетной схеме рис. 1.1, б уравнение движения в векторной форме имеет вид

Для указанных на рис. 1.1, б направлений моментов двигателя и нагрузки, которые относятся к самому распространенному двигательному режиму работы электропривода, когда движение осуществляется под действием вращающего момента двигателя, а момент нагрузки противодействует движению, уравнение (1.10) в скалярной форме записывается как

Правую часть уравнений (1.10) и (1.11) называют динамическим моментом, т.е.

Основные положения данного параграфа, полученные для наиболее распространенных в настоящее время двигателей вращательного движения, полностью применимы и к двигателям поступательного движения.

Пример 1.1. Применительно к схеме рис. 1.1, а рассчитать значения J и M c при подъеме груза. Дано: моменты инерции двигателя вместе с муфтой Ml и шестерней z 1 J Д = 0,15 кг  м 2 , а барабана вместе с муфтой М2 и шестерней z 2 J б = 1,8 кг-м 2 ; передаточное число редуктора i Р = z 2 / z 1 = 86/14=6,14; КПД редуктора  P = 0,97 и барабана  б = 0,95;

скорости двигателя = 93 рад/с и подъема груза ?и,о = 0,1 м/с; масса груза вместе с крюком m = 850 кг.

Приведенный момент нагрузки MС определяем по (1.5)

где g=9,81 м/с 2 ускорение силы тяжести.

Приведенный момент инерции Jнаходим по (1.9)

При спуске груза приведенный момент нагрузки МС должен быть рассчитан по (1.6), а момент инерции остается неизменным.
1.3. МНОГОМАССОВЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Механическая часть электропривода в общем случае содержит элементы конечной жесткости. Обращаясь к кинематической схеме подъемной лебедки рис. 1.1, а, в качестве таких элементов можно назвать канат К и валы, соединяющие двигатель с редуктором и редуктор с барабаном.

При наличии упругих элементов в результате выполнения операции приведения в ряде случаев не удается получить одномассовую расчетную схему рис. 1.1, б, и в зависимости от числа упругих элементов получаются многомассовые механические системы двухмассовая, трехмассовая и т. д.

При рассмотрении движения таких систем вводится понятие коэффициента жесткости с упругого элемента. Он представляет собой коэффициент пропорциональности между линейной , или угловой деформациями и возникающими в упругом элементе силой Fу или моментом Му

Коэффициенты жесткости с1 и с2 определяются геометрическими размерами упругого элемента и зависят от материала, из которого он изготовлен. Для упругого стержня при его растяжении или сжатии коэффициент жесткости, Н/м, определяется как

где L -— длина стержня, м; S—площадь поперечного сечения, м 2 ; Е — модуль упругости, Па.

Для вала радиусом R при его кручении коэффициент жесткости, Нм,

где Js = R 4 /2 — момент инерции поперечного сечения вала, м 4 ; Gмодуль упругости кручения, Па; L—длина вала, м.

Чем больше коэффициент жесткости упругого элемента, тем меньшая деформация в нем возникает. Величина, обратная коэффициенту жесткости, носит название податливости.

При составлении расчетных схем механической части осуществляется приведение к валу двигателя коэффициента жесткости упругого элемента по следующим формулам, которые здесь даются без вывода:

для упругого вала при кручении

для упругого поступательно движущегося элемента при растяжении и сжатии

где i, соответственно передаточное число и радиус приведения кинематической схемы между валом двигателя и упругим элементом.

При параллельном соединении упругих элементов с коэффициентами жесткости c1, c2, c3 … эквивалентная жесткость определяется по формуле

а при последовательном

Двухмассовая расчетная механическая система получается, если учитывается один упругий элемент в реальной кинематической схеме. Двухмассовая система может быть также получена и при наличии нескольких упругих элементов в кинематической схеме при ее эквивалентировании с
Рис. 1.2. Расчетная схема двухмассовой системы

помощью формул (1.19) и (1.20). Эта система изображена на рис. 1.2. Обычно первую массу I образуют масса ротора двигателя и элементов между двигателем и упругим элементом, а вторую массу II исполнительный орган и элементы между ним и упругим элементом. Обе инерционные массы связаны упругим элементом с коэффициентом жесткости с, и в общем случае их скорости 1 и 2, а также углы поворота (положения) 1 и 2 соответственно не равны между собой.

Движение двухмассовой системы описывается следующей системой уравнений:

Движение двухмассовой механической системы оказывается более сложным. Как правило, оно имеет колебательный характер, который Определяется процессом обмена энергией между массами через упругий элемент. При этом может возникнуть явление механического резонанса, связанное с резким возрастанием амплитуды движения масс системы. Анализ такого движения достаточно сложен и проводится в фундаментальных трудах по теории электропривода, например в [33 и 35].


Еще более сложное движение имеет место в трехмассовой механической системе, которая получается при учете упругостей двух элементов механической части электропривода. По аналогии со схемой рис. 1.2 расчетная трехмассовая система содержит три массы, соединенные двумя упругими элементами, движение которых описывается системой уравнений, аналогичной (1.21). Более подробно о движении трехмассовой системы см. в [33].

Многомассовые расчетные схемы получаются и в том случае, когда учитываются зазоры между элементами механической части привода. Приведение зазоров осуществляется по следующим правилам:

для элемента с вращательным движением и угловым зазором 1, рад, приведенное значение зазора  = 1i, рад;

для элемента с поступательным движением и линейным зазором 2, м,  = 2/, рад.

Наличие зазора придает движению нелинейный характер, рассмотрение которого требует специальных математических методов, а в ряде случаев и применения ЭВМ.
1.4 УСТАНОВИВШЕЕСЯ ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

УСТОЙЧИВОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ

В общем случае движение электропривода может происходить в двух режимах установившемся, при котором скорость движения неизменна (или, в частном случае, равна нулю), и переходном (динамическом), характеризующемся изменением скорости. В этом параграфе рассматривается первый из названных режимов.

Условием установившегося вращательного движения в соответствии с (1.11) является равенство моментов двигателя и приведенного момента нагрузки М=МС. Проверка выполнения этого условия обычно осуществляется графически с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа.

Механической характеристикой двигателя вращательного движения называется зависимость угловой скорости его вала от развиваемого им момента (М). Для двигателя поступательного движения механическая характеристика представляет собой зависимость скорости двигателя от развиваемого им усилия (F). Различают естественную и искусственные характеристики двигателей.

Естественной называется механическая характеристика двигателя, которая соответствует основной схеме включения двигателя, номинальным параметрам питающего напряжения и отсутствию в электрических цепях двигателя дополнительных элементов. На рис. 1.3 показаны естественные характеристики наиболее распространенных двигателей

Рис. 1.3. Естественные механические

Рис. 1.4. Механические характеристики исполнительных органов

вращательного движения: 1 двигателя постоянного тока независимого возбуждения; 2 двигателя постоянного тока последовательного возбуждения; 3 асинхронного двигателя; 4 синхронного двигателя.

Искусственные или, как их еще часто называют, регулировочные характеристики получаются в том случае, когда изменяются параметры питающего двигатель напряжения или в цепи обмоток двигателя вводятся дополнительные элементы (резисторы, конденсаторы и т. д.), а также при включении двигателя по специальным схемам. Искусственных характеристик у двигателя может, быть много.

По аналогии с двигателем механической характеристикой исполнительного органа рабочей машины называется зависимость скорости его движения от момента или усилия, т. е. зависимость и,о и,о) или и,о (Fи,о)- На рис. 1.4 показаны приведенный к валу двигателя механические характеристики (Мс) некоторых исполнительных органов, полученные в результате выполнения операции приведения Ми,о или Fи,о (1.5)—(1.8).

Характеристика в виде вертикальной прямой линии 1 соответствует различным подъемным механизмам. Ее отличительной особенностью является неизменное направление момента нагрузки Мс. Такие моменты называют активными, они создаются за счет действия различных потенциальных сил силы тяжести, упругой деформации тел и т. д. Активные моменты при одном направлении движения (подъем груза) оказывают противодействие этому движению, а при другом (спуск груза) способствуют ему.

Характеристика в виде ломаной линии 2 относится к исполнительному органу, сопротивление при движении которого создается главным образом силами трения. Поэтому ее часто .называют также характеристикой сухого трения. Такой характеристикой (или близкой к ней) облагают механизмы подач станков, горизонтальные конвейеры и транспортеры, механизмы передвижения подъемных кранов. Момент нагрузки этого вида всегда направлен навстречу движению, поэтому он получил название реактивного момента нагрузки.

Кривая 3 характеризует момент нагрузки вентиляторов, центробежных компрессоров, дымососов, который обычно пропорционален квадрату скорости. Характеристики вида 3 часто называют вентиляторными.

Характеристикой вида 4, близкой к гиперболической зависимости, обладают механизмы главного движения токарных и фрезерных станков, различные наматывающие устройства.

Отметим, что показанные на рис. 1.3 характеристики представляют собой некоторые идеализированные, теоретические характеристики. Реальный момент нагрузки определяется, как правило, одновременно несколькими составляющими, в силу чего механические характеристики исполнительного органа имеют более сложный вид.

Для оценки крутизны механической характеристики двигателя вводится понятие жесткости, которое определяется как

Используя этот показатель, характеристику синхронного двигателя (прямая 4 на рис. 1.3) можно назвать абсолютно жесткой ( ), двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (прямая 1) жесткой, а с последовательным возбуждением (кривая 2) мягкой. Характеристика асинхронного двигателя (кривая 3) имеет переменную жесткость – на так называемом рабочем участке (отрезок аб характеристики) жесткость отрицательна и

значительна по модулю, в области критического момента она равна нулю, а при меньших скоростях она положительна и невелика.

Рис. 1.5. Определение параметров установившегося движения
Имея механическую характеристику двигателя и приведенную характеристику исполнительного органа (в дальнейшем характеристику c) будем называть просто характеристика исполнительного органа), нетрудно определить выполнимость условия установившегося движения Mc. Для этого совместим в одном и том же квадранте эти характеристики. Факт пересечения этих характеристик говорит о возможности совместной работы двигателя и рабочей машины, а точка их пересечения является точкой установившегося движения, так как в этой точке М=Мс и d./dt=.

На рис. 1.5 показаны механические характеристики вентилятора (кривая 1> и двигателя независимого возбуждения (кривая 2). Точка А является точкой установившегося движения, а ее координаты (уст, Муст) — координатами установившегося движения вентилятора.

Наряду с понятием механическая характеристика в теории электропривода широко используется понятие электромеханическая характеристика электропривода, под которой понимается зависимость скорости электропривода от тока электродвигательного устройства.

Для полного анализа установившегося движения необходимо определить, является ли это движение устойчивым. Устойчивым будет такое установившееся движение, которое, будучи выведенным из установившегося режима каким-то внешним возмущением, возвращается в этот режим после исчезновения возмущения. В остальных случаях движение будет неустойчивым. Иллюстрацией устойчивости движения может служить положение равновесия шарика на поверхности: устойчивое на рис. 1.6, а и неустойчивое на рис. 1.6, б.

Для определения устойчивости движения удобно вое пользоваться механическими характеристиками.

Оценим в качестве примера (рис. 1.7) устойчивость движения электропривода с асинхронным двигателем АД, приводящим в движение исполнительный орган с вертикальной механической характеристикой ИО. Установившееся движение возможно с двумя скоростями: уст1 в точке 1 и уст2 в точке 2, в которых М=Мс. Определим, устойчиво ли движение в обоих точках.

Точка 1. Предположим, что под воздействием кратковременного возмущения скорость увеличилась до значения , после чего воздействие исчезло. По механической характеристике АД скорости будет соответствовать момент . В результате этого динамический момент станет отрицательным и привод начнет тормозиться до скорости уст1 при которой М=Мс.

Если возмущение вызовет снижение скорости до значения , то момент АД возрастет до значения , динамический момент станет

положительным и скорость увеличится до прежнего значения уст1. Таким образом, движение в точке 1 со скоростью уст1 является устойчивым.

Точка 2. Проведем аналогично анализ устойчивости установившегося движения в точке 2. При повышении скорости до момент АД возрастет до значения . динамический момент и скорость будет продолжать увеличиваться, не возвращаясь к своему исходному значению уст2.

При снижении скорости вследствие снижения момента АД динамический момент будет отрицательным, и процесс снижения скорости будет продолжаться и далее. Таким образом, можно сделать вывод о неустойчивости движения электропривода в точке 2 со скоростью уст2.

Вследствие отмеченного положения часто участок характеристики АД с отрицательной жесткостью, на котором расположена точка 1, называют рабочим, а участок с положительной жесткостью, где находится точка 2 нерабочим.

Проведенный анализ позволяет определить, что необходимым и достаточным условием устойчивости установившегося движения является противоположность знаков приращения скорости и возникающего при этом динамического момента, т.е.

Устойчивость или неустойчивость движения может быть определена и аналитически с помощью понятия жесткости механических характеристик АД и исполнительного органа  и с. Без вывода приведем условие устойчивой работы электропривода в конечном виде

Для рассматриваемого примера с=0, поэтому устойчивость определяется знаком жесткости характеристики АД : для точки  0 и движение неустойчиво. Отметим, что в соответствии с (1.24) при определенной жесткости с устойчивая работа электропривода возможна и при положительной жесткости механической характеристики АД, в частности на так называемом нерабочем участке характеристики АД.

Рис. 1.6. К понятию устойчивости

Рис. 1.7. Определение устойчивости механического движения

1.5. НЕУСТАНОВИВШЕЕСЯ ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИ ПОСТОЯННОМ ДИНАМИЧЕСКОМ МОМЕНТЕ

Неустановившееся механическое движение электропривода возникает во всех случаях, когда момент двигателя отличается от момента нагрузки, т. е. когда . Характер этого движения однозначно определяется законом изменения динамического момента, который, являясь функцией моментов двигателя и нагрузки, может зависеть от скорости, времени или положения исполнительного органа.

Бездатчиковый электропривод подъемно-транспортных механизмов

А.Б.Виноградов, С.В. Журавлев, А.Н. Сибирцев

В статье рассмотрены проблемы построения бездатчиковых систем электроприводов переменного тока, соответствующих современным требованиям для кранов и лифтов. Предложены способы существенного улучшения их характеристик. Приведены структуры системы управления, результаты испытаний.

Введение.

В настоящее время наметилась устойчивая тенденция по применению частотно-регулируемого электропривода в механизмах кранов и лифтов. Наиболее высокие требования предъявляются к приводу механизма подъема крана и приводу перемещения кабины лифта. Только управление с помощью преобразователя частоты обеспечивает устранение ощутимых толчков при старте и остановке, точное позиционирование груза или кабины на этажной площадке, позволяет отказаться от использования двухскоростного лифтового двигателя, имеющего по сравнению с общепромышленным значительно большие габариты и вес. Кроме этих преимуществ, значительно повышается срок службы основных элементов подъемно-транспортного механизма – тяговых канатов, тормозных колодок, редукторов, подвески противовеса.

В отличие от преобразователей частоты (ПЧ) общепромышленного назначения к преобразователям, применяемым в электроприводе кранов и лифтов, сформировался ряд дополнительных требований:

  1. наличие S- образного задатчика интенсивности, обеспечивающего плавное движение при разгоне и торможении привода за счет сглаживания начальных и конечных участков траектории разгона и торможения;
  2. интерфейс и конструктивное исполнение ПЧ должны быть адаптированы под конкретные условия применения, в частности, наличие возможности управлять механическим тормозом двигателя, контактором со стороны двигателя, поддерживать сигналы от станции управления объектом;
  3. наличие функции довода кабины лифта до ближайшей этажной площадки при срабатывании защит от перегрева преобразователя и двигателя;
  4. наличие функции перехода на резервный источник питания для довода кабины лифта до ближайшей этажной площадки при отключении основного питания;
  5. возможность рекуперации энергии в питающую сеть при работе привода в тормозных режимах;
  6. соответствие нормам по электромагнитной совместимости (ЭМС), предъявляемым к приводам лифтов жилых и административных зданий;
  7. повышенная надежность преобразователя.

Рассмотрим, как данные требования могут быть выполнены средствами специальных исполнений преобразователей частоты серии ЭПВ. Подробнее ознакомиться с преобразователями можно на сайте разработчика этой серии – НТЦ Электропривода «Вектор» : www.vectorgroup.ru .

В предыдущей статье [2] показано, как за счет использования адаптивно-векторных алгоритмов управления достигаются высокие показатели качества регулирования в системе электропривода без датчика скорости/положения. Полоса пропускания контура скорости составляет не менее 30 Гц, диапазон регулирования скорости – не менее 50 при коэффициенте неравномерности вращения на минимальной скорости не более 0,25. Такие характеристики в полной мере соответствуют первому пункту требований.

Второе требование к преобразователям частоты сформировалось в результате развития безредукторных частотно-регулируемых электроприводов. Такие приводы применяются в высокоскоростных лифтах, в лифтах повышенной комфортности, в зданиях повышенной этажности, в зданиях, где отсутствуют машинные помещения. Исключение механического редуктора из состава электропривода позволяет улучшить его массогабаритные показатели, повысить надежность, износостойкость, снизить уровень шума, упростить монтаж и техническое обслуживание (исключив необходимость периодической замены трансмиссионного масла), удовлетворить жестким экологическим требованиям.

Анализ возможных вариантов построения безредукторного привода по совокупности указанных выше критериев, а также мировых тенденций лифтостроения показал, что наиболее эффективным решением является привод на основе синхронного двигателя с постоянными магнитами, конструктивно совмещенного с лебедкой. Это в первую очередь связано с тем, что для получения требуемых скоростей перемещения кабины лифта (0,6 .. 2,5 м/с) двигатель должен иметь очень низкую номинальную частоту вращения (40 .. 160 об/мин). Однако низкоскоростные асинхронные двигатели имеют низкий КПД и cos φ ≈ (0,4 .. 0,5), что проявляется в увеличении их размеров и веса. Гораздо лучшие характеристики имеют специализированные многополюсные синхронные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов. По сравнению с безредукторным приводом на базе асинхронного двигателя обеспечиваются следующие преимущества:

  • меньшение мощности и стоимости преобразователя частоты, достигаемое за счет снижения тока при требуемом уровне нагрузки;
  • существенное уменьшение габаритов и веса двигателя, позволяющее применять привод в лифтах без машинных помещений.

До недавнего времени считалось, что довольно жестким требованиям к динамическим характеристикам лифтовых приводов могут удовлетворять только векторно-управляемые электроприводы с датчиком на валу двигателя. Структуры таких систем управления хорошо известны, однако, наибольший интерес представляют электроприводы без датчика скорости, так как установка последнего существенно снижает надежность и увеличивает стоимость привода. В ответ на запросы рынка было разработано новое исполнение преобразователей частоты серии ЭПВ – исполнение 5, специально предназначенное для работы в составе электроприводов подъемно-транспортных механизмов и удовлетворяющее указанным выше требованиям. В данном исполнении преобразователь частоты обеспечивает адаптивно-векторное управление синхронными электродвигателями без датчика скорости/положения, в том числе многополюсными низкоскоростными машинами, предназначенными для безредукторных электроприводов лифтов.

Структурная схема системы адаптивно-векторного управления синхронным электроприводом.

В основу синтеза системы векторного управления приводом положены уравнения Парка – Горева для синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов (СДПМ), записанные относительно тока статора в синхронной ортогональной системе координат (d, q), ориентированной по положению ротора [1]:

где RS– активное сопротивление фаз статора; LS – индуктивность фаз статора; – проекции векторов напряжения и тока статора на осям d и q; – частота вращения ротора; – электрическая частота вращения ротора; – число пар полюсов; Yf – потокосцепление, создаваемое постоянными магнитами.

Благодаря ориентации переменных по положению ротора обеспечивается возможность управлять электромагнитным моментом двигателя в канале регулирования активной (Iq) составляющей тока статора при оптимальном использовании двигателя по соотношению ток/момент путем поддержания нулевого значения реактивной составляющей тока (Id).

Синтез базовой структуры, параметров и алгоритмов работы регуляторов выполнен на основе принципов подчиненного регулирования с учетом дискретного характера процессов, компенсации влияния перекрестных связей и структурной линеаризации контуров регулирования. Базовыми именуются структуры, параметры и алгоритмы, полученные для некоторых начальных значений параметров силового канала привода, рассчитанных из каталожных данных, измеренных, либо определенных в автоматическом режиме. Базовые алгоритмы дополняются элементами адаптации и автонастройки в виде опций.

Назначение, математическое описание, структурное построение и принцип действия векторного модулятора, преобразователя напряжений, базовых структур векторного регулятора токов аналогичны рассмотренным в [2, 13], применительно к системам адаптивно-векторного управления асинхронным электроприводом (исполнения 2, 4 ПЧ серии ЭПВ).

Векторный регулятор токов включает в себя ПИ-регуляторы составляющих вектора тока статора по осям d и q, ориентированных по оценке углового положения ротора, и блок компенсации перекрестных связей.

Преобразователь напряжений включает в себя ограничитель заданного напряжения статора по осям d и q, преобразователь координат: ортогональная система (d,q) → полярная система → естественная трехфазная система (a,b,c), неподвижная относительно статора и блок компенсации запаздывания системы управления.

Векторный модулятор реализует «треугольный» алгоритм пространственно-векторного формирования выходного напряжения IGBT-инвертора с функцией компенсации «мертвого времени» и задержек переключения силовых ключей.

Наблюдатель состояния реализует вычисление всех переменных и параметров СДПМ, необходимых для реализации алгоритма адаптивно-векторного управления, по информации о двух фазных токах статора и двух заданных значениях фазных напряжений.

Формирователь заданного значения реактивной составляющей тока статора ( ) обеспечивает нулевое задание на частотах вращения, превышающих порог минимальной частоты, и желаемый уровень тока (максимального момента) при работе на частотах ниже этого порога.

Настройка параметров системы управления осуществляется либо вручную, либо в автоматически на основе опциально выполняемых режимов определения активного сопротивления, индуктивности статорной цепи и момента инерции. Определение параметров статорной цепи выполняется при неподвижном вале двигателя по алгоритмам, рассмотренным в [13] применительно к параметрам статорной цепи асинхронной машины. Определение момента инерции осуществляется в режиме ступенчатого наброса нормированного значения момента с учетом предварительного замера статической составляющей нагрузки.

Функция адаптации к изменению активного сопротивления статора реализована в приводе в виде опции и обеспечивает инвариантность характеристик привода при изменениях температуры статорных обмоток. Оценка активного сопротивления выполняется в наблюдателе состояния аналогично рассмотренному в [2].

Наблюдатель состояния СДПМ.

Структурная схема наблюдателя состояния приведена на рис. 2. Уравнения и алгоритмы работы отдельных блоков наблюдателя состояния аналогичны рассмотренным в [2] применительно к бездатчиковому асинхронному электроприводу. Поэтому здесь отметим, главным образом, отличительные особенности наблюдателя состояния СДПМ. Для вычисления необходимых переменных, как и в [2], вводится ортогональная система координат (x,y), вращающаяся синхронно с частотой поля. В качестве частоты вращения системы координат принята оценка частоты вращения вектора ЭДС .

Расчет ЭДС ротора осуществляется на основе цифрового решения уравнений статорной цепи СДПМ:

где — проекции вектора ЭДС ротора в системе координат (x,y); Ψfx, Ψfy — проекции вектора потокосцепления, создаваемого постоянными магнитами, в системе координат (x,y); — индуктивность статора; — активное сопротивление статора.

Преобразование Erx, Ery в полярную систему координат, неподвижную относительно статора, дает оценки модуля и углового положения вектора ЭДС ротора ( ).

Вычисление модуля первой оценки частоты вращения вектора ЭДС ротора выполняется по формуле:

Оценка углового положения ротора получается на основе информации об угловом положении вектора ЭДС и скорректированной оценки частоты вращения вектора ЭДС . Угловые положения вектора ЭДС и ротора отстоят друг от друга на угол ±π/2. Знак определяется направлением вращения вектора ЭДС (знаком частоты ЭДС). На малых частотах величина ЭДС ротора стремится к нулю, следовательно, диапазон вычисления положения вектора ЭДС с заданной точностью ограничен некоторым минимальным значением частоты ωе min. Чтобы обеспечить работоспособность электропривода на частотах, меньших ωе min, включая необходимость создания момента в режиме неподвижного вала, осуществляется переход от ориентации по вектору ЭДС к режиму формирования вектора тока статора. Контур скорости при этом размыкается и привод работает в режиме отработки задания по току. Скорость вращения ротора определяется частотой заданного тока. Величина тока в режиме неподвижного вала определяет максимальное значение момента в этом режиме и параметризируется при настройке привода.

Оценка скорости и электромагнитного момента осуществляется по формулам:

Соответствие требованиям пп. 3 – 8 в ПЧ серии ЭПВ выполняется с помощью специализированных программно-аппаратных опций, большинство из которых являются стандартными для всех исполнений.

S-образный задатчик интенсивности.

Задатчик интенсивности с S-образной рампой обеспечивает плавность переходных процессов при начале и завершении движения кабины лифта, дающие ощущения повышенного комфорта для пассажиров. Следует отметить, что для формирования рампы изменения скорости предусмотрена возможность программирования двух смежных линейных участков независимо в кривой разгона и в кривой торможения, в пределах каждого из которых происходит равноускоренное движение с разной интенсивностью. Переход от одного линейного участка рампы к другому происходит с ограничением производной ускорения. В начале и конце каждого их линейных участков программируются величины интервалов времени, при которых происходит линейное нарастание или спад ускорения для исключения рывков. Это позволяет задавать ограничение на изменение интенсивности разгона и торможения (рывка) независимо от начального и конечного уровней скорости. Изменение интенсивности разгона/торможения может производиться на произвольно задаваемом уровне скорости, например, при переходе от движения на большой скорости к скорости дотягивания. На рис. 3 проиллюстрированы возможности настройки задатчика интенсивности.

Функция управления тормозом и контактором двигателя.

Функция непосредственного управления электромагнитным тормозом двигателя позволяет наилучшим образом согласовать по времени формирование необходимого тягового момента двигателя с механической блокировкой вала лебедки для исключения толчка или провала кабины при старте и остановке кабины. В сочетании со способностью создавать номинальный момент двигателя при минимальной скорости и S-образным задатчиком интенсивности эта опция обеспечивает исключительную плавность движения и точность остановки кабины с надежной фиксацией. Управление тормозом выполняется с помощью стандартного релейного выхода на интерфейсной плате преобразователя частоты, для которого выбирается и параметрируется соответствующая функция. Аналогичным образом управляется и контактор двигателя.

Функции аварийного завершения работы.

Специально для повышения уровня безопасности и надежности функционирования лифтов введена опция аварийной эвакуации при обнаружении перегрева преобразователя или двигателя. При обнаружении предаварийного состояния преобразователь частоты не отключается, а выполняет спуск кабины на малой скорости до ближайшей этажной площадки и только после этого блокируется.

Для этих же целей предусмотрена опция автоматического перехода на резервный источник питания при пропадании напряжения питающей сети. Опция вводится в действие при обнаружении сбоя. После этого привод выполняет торможение и, переключившись на аккумуляторную батарею или источник бесперебойного питания, производит спуск на малой скорости до ближайшей этажной площадки.

Функции автонастройки без вращения двигателя.

Для упрощения ввода в эксплуатацию предусмотрена опция автоматического определения параметров подключенного двигателя и настройки регуляторов. Опция позволяет выполнить настройку без выполнения тестового вращения двигателя, что исключает необходимость отсоединения лифтового оборудования при проведении пуско-наладочных работ. При этом автоматически устанавливаются все необходимые для работы системы векторного управления константы двигателя, а регуляторы настраиваются на вид переходных процессов по выбранному критерию.

Расширенные интерфейсные функции.

Имеющийся в интерфейсном модуле ЭПВ набор управляющих входов (до 12 дискретных и до 4 аналоговых) с возможностью индивидуального программирования функционального назначения каждого из них позволяет легко адаптировать преобразователь частоты для работы с любыми командными последовательностями, формируемыми лифтовыми станциями управления.

Особое внимание следует обратить на поддержку коммуникационного протокола CANopen. Большинство современных систем управления пассажирских лифтов используют спецификации сетевых протоколов, базирующихся на CANopen. Это позволяет применять аппаратуру различных производителей – устройства управления движением кабины, устройства управления дверьми, панели управления, дисплеи и другое оборудование, которое обменивается данными через сеть. Разработанная организацией CiA лифтовая спецификация DSP417, описывает передачу данных в системе контроля, включающей до 8 лифтов при этажности зданий до 254, что позволяет конструкторам создавать лифтовые системы повышенной сложности. При этом нет необходимости в освоении особенностей коммуникационных протоколов, это выполняется лифтовым прикладным профилем, а для создания работоспособной системы ее нужно только правильно сконфигурировать [3].

Функция рекуперации энергии в питающую сеть.

Вследствие того, что примерно половину своего рабочего времени приводы кранов и лифтов обычно работают в генераторных режимах (режим спуска груза и груженой кабины лифта), то крайне актуальным для таких механизмов становится вопрос рекуперации энергии в питающую сеть. Известно, что традиционное исполнение преобразователя частоты с неуправляемым выпрямителем на входе и ШИМ инвертором напряжения на выходе не позволяет выполнять рекуперацию энергии, и она рассеивается на тормозных резисторах (рис.5а).

Обеспечить работу электропривода в 4 квадрантах механической характеристики и существенно повысить его КПД позволяет использование рекуперативных блоков (в литературе обозначаются также терминами «активный выпрямитель», «активный фильтр», «ActiveFrontEnd»).

Рекуперативные блоки серии ЭПВ-Р [14] выполняются на базе трехфазного мостового IGBT-конвертора, три входные фазы которого через реактор и фильтр радиопомех подключаются к питающей сети, а выход — к шинам постоянного напряжения нагрузки, которой являются инверторы преобразователей частоты, питающие двигатели переменного тока (рис.5б). К выходу рекуперативного блока может быть подключен один или несколько эквивалентных по мощности инверторов. Выпрямленное напряжение стабилизируется на заданном уровне независимо от напряжения сети, величины и направления тока нагрузки. При этом формируется синусоидальная форма сетевого тока с поддержанием заданного значения коэффициента сдвига (cosj) основной гармоники тока относительно сетевого напряжения. (рис.6)

Быстродействующая цифровая система векторного управления (рис. 7) обеспечивает высокие показатели качества регулирования:

  • рабочий диапазон изменения выходного постоянного напряжения при питании от трехфазной сети 380 В, 50 Гц – от 580 до 650 В;
  • точность поддержания выходного напряжения при отклонениях напряжения питания в пределах -15% до +10% и изменении тока нагрузки от холостого хода до Iном – не хуже 5%;
  • переходное отклонение выходного напряжения в режиме ступенчатого наброса номинальной нагрузки – не более 30 В;
  • время восстановления – не более 50 мс;
  • диапазон изменения уставки cosφ – от 0,7 отстающего до 0,7 опережающего.

Структура системы управления включает два регулятора активной и реактивной составляющих входного тока и регулятор выходного напряжения. В основу синтеза системы векторного управления положены уравнения активного выпрямителя (АВ) в ортогональной системе координат (X,Y) (рис.8), ориентированной по вектору напряжения сети:

где — индуктивность и активное сопротивление входного реактора; — емкость выходного конденсатора; — проекции векторов входного напряжения и тока в системе координат ( X,Y); — амплитуда и частота вращения вектора напряжения сети; — выходное напряжение и ток АВ; — ток нагрузки.

Синтез регуляторов выполнен в рамках метода подчиненного регулирования с учетом дискретного характера процесса управления выпрямителем, методов компенсации перекрестных связей и линеаризации структурных нелинейностей. При выполнении настроек контуров регулирования входного тока и выходного напряжения на стандартные процессы, соответствующие фильтрам Баттерворта, коэффициенты пропорциональной и интегральной составляющих ПИ-регуляторов тока и напряжения определяются следующими выражениями:

где — постоянные времени контуров регулирования тока и напряжения, причем ; ; — коэффициенты датчиков тока и напряжения; — коэффициент передачи выпрямителя; — номинальное напряжение сети.

При указанных коэффициентах контуры регулирования токов оказываются настроенными на модульный оптимум, а контур регулирования напряжения – на симметричный оптимум.

Блок ориентации, используя информацию о мгновенных значениях напряжений фаз сети, вычисляет текущее значение углового положения вектора, его амплитуду и угловую частоту .

Задание по реактивной составляющей тока Iyz вычисляется из Ixz и задания по углу сдвига jсетевого тока относительно напряжения:

При j = 0° задание по реактивной составляющей тока Iyz = 0 и рекуперативный блок обменивается с питающей сетью только активной энергией. На выходе регулятора тока формируется задание по активной и реактивной составляющей вектора напряжения. Векторный модулятор преобразует полученное задание в импульсы управления ключами IGBT-инвертора, используя метод пространственно-векторного формирования напряжения.

Благодаря синусоидальной форме тока потребляемого или возвращаемого рекуперативным блоком в питающую сеть и использованию высокочастотного фильтра радиопомех класса В выполняются самые высокие требования по электромагнитной совместимости, предъявляемые к системам регулируемого электропривода, подключаемым к сетям жилых и административных зданий [4-6].

Повышение надежности ПЧ

Одним из путей существенного повышения надежности и увеличения ресурса и срока службы преобразователя частоты является исключение самых ненадежных и недолговечных элементов – электролитических конденсаторов звена постоянного напряжения. Наиболее перспективно построение преобразователя по схеме матричного конвертора, выполняемого на IGBT-ключах двухсторонней проводимости [7].

НТЦ Электропривода «Вектор» разработан прототип матричного преобразователя (МПЧ) с использованием IGBT-модуля FM35R15KE3 фирмы EUPECи микроконтроллера ADSP-21992 фирмы AnalogDevices. Силовой модуль содержит матрицу 3×3 из 9 ключей переменного тока (рис. 9).

Отличительной особенностью модуля является то, что каждый из ключей состоит из транзисторно-диодных сборок, соединенных коллекторами. Эмиттеры транзисторов объединены в группы по три, каждая из групп связана с одной из трех входных или одной из трех выходных фаз. В результате, для питания драйверов ключей переменного тока требуется только 6 изолированных источников. Схема используемого модуля позволяет индивидуально управлять каждым из восемнадцати IGBT и выполнять четырехступенчатую коммутацию без прерывания тока [8-12]. Это позволяет решить одну из наиболее серьезных проблем – проблему коммутационных перенапряжений при работе преобразователя с непосредственной связью на активно-индуктивную (двигательную) нагрузку без использования мощных снабберных цепей.

Разработан оригинальный алгоритм управления МПЧ, обеспечивающий синусоидальный закон изменения входного тока с единичным коэффициентом сдвига относительно входного напряжения, синусоидальный закон изменения выходного напряжения при изменении его значения в пределах (0.. 0,867) от уровня напряжения питающей сети. Алгоритм управления позволяет сохранять работоспособность МПЧ вплоть до предельно достижимого значения выходного напряжения с небольшими отклонениями формы входного тока и выходного напряжения от синусоидальной. (Рис. 10)

Стендовые испытания преобразователя частоты в составе низкоскоростного безредукторного электропривода лифта на базе многополюсной синхронной машины с постоянными магнитами были проведены НТЦ Электропривода «Вектор» в испытательном центре ОАО «НИПТИЭМ» г. Владимир. Состав испытуемого оборудования: преобразователь частоты ЭПВ-ТТПТ-32-380-3СП; синхронный двигатель с постоянными магнитами: ДВЛ315А30 (N ном = 120 об/мин, M ном = 490 Н·м). (Рис. 11)

В результате испытаний были получены характеристики привода, полностью удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к безредукторному электроприводу кабины лифта с максимальной скоростью перемещения 2 и 2,5 м/с. На рис. 12 приведена временная диаграмма скорости привода, полученная при его работе в режиме отработки типовой циклограммы движения лифта. (Рис.12)

1. К.П. Ковач, И. Рац. Переходные процессы в машинах переменного тока, М.-Л., Госэнергоиздат, 1963, 744 стр.

2. А. Виноградов, А. Сибирцев, И. Колодин. Адаптивно-векторная система управления бездатчикового асинхронного электропривода серии ЭПВ// Силовая электроника, 2006, № 3, с. 50-55.

3. Х. Цельтвангер. Спецификация сети CAN для лифтовой системы контроля// Лифт, 2004, №4.

4. ГОСТ Р51524-99.

5. ГОСТ Р51317.3.2-99.

6. ГОСТ Р51318.11-99.

7. А.Колпаков. NPT, Trench, SPT…Что дальше? // Силовая электроника. 2006. №3.

8. O. Simon, M. Bruckmann Control and Protection Strategies for Matrix Converters, SPS/IPC/DRIVES, Nurnberg , Germany , 2000.

9. O. Simon, M. Braun A Matrix Converter with Space Vector Control Enabling Overmodulation, EPE 99, Lausanne , Switzerland , 1999.

10. O. Simon, M. Bruckmann Control and Protection Strategies for Matrix Converters, SPS/IPC/DRIVES, Nurnberg , Germany , 2000.

11. A M Matrix converter switching controller for low losses operation without snubbers R. Cittadini, J-J- Huselstein, C. Glaize, EPE 97, pp4.199-4.203

12. New control strategy for matrix converter, CH2721-9/89/0000-0360 IEEE, J. Oyama, T. Higuchi, E. Yamadea, T. Koga, T. Lipo, 1989.

13. Виноградов А.Б., Чистосердов В.Л., Сибирцев А.Н. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом // Электротехника.- 2003.- №7.- с. 7-17.

13. Новые серии многофункциональных векторных электроприводов переменного тока с универсальным микроконтроллерным ядром / Виноградов А.Б., Чистосердов В.Л., Сибирцев А.Н. и др. // Привод и управление. – 2002. — №3. – с.5-10.

Автоматизированный электропривод механизма подъема мостового крана грузоподъемностью 20 тонн со скалярным управлением — диплом по прочим предметам

  • Тип: Диплом
  • Предмет: Прочие предметы
  • Все дипломы по прочим предметам »
  • Язык: Русский
  • Дата: 27 сен 2015
  • Формат: RTF
  • Размер: 2 Мб
  • Страниц: 123
  • Слов: 12619
  • Букв: 90405
  • Просмотров за сегодня: 1
  • За 2 недели: 11
  • За все время: 680

Тезисы:

  • Механизмы подъема мостовых кранов относятся к механизмам циклического действия с активной нагрузкой.
  • Ограничитель грузоподъемности крана мостового типа не должен допускать перегрузку более чем на 25 %.
  • Рисунок 8.1 — Дистанционное радиоуправление электроприводами подъемно-транспортного механизма.
  • Величина этого диапазона зависит от технологического процесса и номинальной грузоподъемности крана.
  • Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов: Учебник для свузов.
  • Скорости грузоподъемных механизмов выбираются исходя из следующих предпосылок.
  • Основные требования к системе электропривода мостового крана можно сформулировать так.
  • Электрическая схема управления электродвигателями грузоподъемной машины должна исключать.
  • Автоматизация электропривод мостовой кран.
  • Металлоконструкция мостового крана состоит из двух основных частей: моста и тележки.

Похожие работы:

1 Мб / 101 стр / 12604 слов / 89801 букв / 15 дек 2015

198 Кб / 66 стр / 8267 слов / 49189 букв / 16 июл 2014

378 Кб / 67 стр / 8555 слов / 49977 букв / 3 ноя 2002

421 Кб / 33 стр / 6315 слов / 33953 букв / 28 сен 2005

3 Мб / 60 стр / 5223 слов / 34123 букв / 26 фев 2020

375 Кб / 40 стр / 2454 слов / 16669 букв / 2 фев 2020

687 Кб / 39 стр / 3690 слов / 22543 букв / 6 авг 2020

779 Кб / 19 стр / 1455 слов / 7869 букв / 19 янв 2014

491 Кб / 30 стр / 2273 слов / 12158 букв / 12 янв 2015

113 Кб / 44 стр / 3639 слов / 22697 букв / 16 окт 2015

Схемы автоматизированного электропривода подъемно-транспортных машин

Ключев В. И., Терехов В. М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов.

Краткое описание книги:

В книге излагаются общие вопросы электропривода и автоматизации рабочих режимов типовых общепромышленных механизмов непрерывного и циклического действия. Общие положения дополняются анализом конкретных примеров схем электроприводов механизмов различных машин, установок и технологических комплексов — кранов, подъемников, экскаваторов, конвейеров, земснарядов и т.п.

Книга предназначается в качестве учебника для студентов энергетических и политехнических вузов специальности «Электропривод и автоматизация промышленных установок», а также может быть полезна студентам других специальностей и инженерно-техническим работникам, занятым проектированием, наладкой и эксплуатацией электроприводов.

В состав книги входят следующие разделы:

1. Типовые общепромышленные механизмы

1-1. Классификация общепромышленных установок

1-2. Обзор общепромышленных механизмов циклического действия

1-3. Обзор общепромышленных механизмов непрерывного действия

1-4. Типовые общепромышленные механизмы

2. Электропривод типовых общепромышленных механизмов циклического действия

2-1. Статические и динамические нагрузки электроприводов подъемных и тяговых лебедок

2-2. Статические и динамические нагрузки электроприводов механизмов передвижения и поворота

2-3. Выбор двигателей для механизмов циклического действия

2-4. Влияние упругих механических связей на динамику механизмов циклического действия

2-5. Особенности динамики редукторных электроприводов инерционных механизмов

2-6. Ограничение механических перегрузок электроприводов типовых общепромышленных механизмов циклического действия

2-7. Особенности статики и динамики взаимодействующих электроприводов промышленных манипуляторов

2-8. Типовые структуры электроприводов механизмов командных манипуляторов

3. Примеры схем электропривода машин, управляемых оператором

3-1. Электропривод подъемных кранов

3-2. Контроллерное управление крановыми электроприводами

3-3. Крановые магнитные контроллеры

3-4. Управление подъемными электромагнитами

3-5. Электропривод основных механизмов одноковшовых экскаваторов

3-6. Схемы экскаваторного электропривода с суммирующим усилителем

3-7. Примеры схем экскаваторных электроприводов со структурой подчиненного регулирования

4. Автоматизация типовых общепромышленных механизмов циклического действия

4-1. Общие сведения

4-2. Автоматическая точная остановка подъемно-транспортных механизмов

4-3. Автоматическое регулирование положения при цикловой автоматизации

4-4. Влияние динамических свойств электропривода на производительность механизмов при цикловой автоматизации

4-5. Типовые структуры электропривода общепромышленных механизмов с автоматизированным рабочим циклом

4-6. Особенности следящих электроприводов копирующих

5. Примеры схем электропривода установок с автоматической отработкой цикла

5-1. Системы электропривода подъемных установок

5-2. Основные узлы схем управления много позиционными подъемниками

5-3. Электропривод лифта с двухскоростным асинхронным двигателем

5-4. Электропривод скоростного лифта

5-5. Электропривод шахтного скипового подъемника

5-6. Электропривод канатной дороги маятникового типа

6. Электропривод н автоматизация механизмов непрерывного транспорта

6-1. Статические и динамические нагрузки приводов механизмов непрерывного транспорта

6-2. Определение мощности и месторасположения приводных станций конвейеров

6-3. Особенности статики и динамики электропривода конвейеров

6-4. Электропривод механизмов непрерывного транспорта

6-5. Автоматизация механизмов непрерывного транспорта

6-6. Примеры схем электропривода механизмов непрерывного транспорта

7. Электропривод и автоматизация механизмов центробежного и поршневого типов

7-1. Определение момента сопротивления и мощности на валу механизмов

7-2. Регулирование подачи механизмов центробежного типа

7-3. Электропривод механизмов центробежного и поршневого типов

7-4. Автоматизация механизмов центробежного и поршневого типов

7-5. Примеры схем электропривода механизмов центробежного и поршневого типов

8. Примеры электропривода н автоматизации технологических комплексов

Каждый электрик должен знать:  Срабатывает реле напряжения на одной фазе в трехфазной сети
Добавить комментарий