Структуры электропривода, применяемые при регулировании координат

В зависимости от выполняемых функций, вида и числа регулируемых координат, степени автоматизации технологических процессов реализация ЭП может быть самой разнообразной (рис. 1).

Все ЭП делятся на неавтоматизированные и автоматизированные. Неавтоматизированные - это такие ЭП, управляет которыми с помощью простых средств человек (оператор). Он осуществляет пуск и остановку ЭП, изменение скорости и реверсирование в соответствии с заданным технологическим циклом. Для помощи оператору ЭП снабжен необходимыми элементами защиты, блокировок и сигнализации.

В автоматизированном ЭП операции управления в соответствии с требованиями технологического процесса выполняются системой управления. На оператора возлагаются функции включения и отключения ЭП, наладка и контроль его работы (отметим, что при работе ЭП в общем комплексе автоматизированного производства внешние команды поступают от управляющих устройств более высокого уровня, например АСУ производством). Очевидно, что автоматизированный ЭП является более эффективным и экономически целесообразным, он позволяет освободить человека от утомительного и однообразного труда, повысить производительность рабочих машин и механизмов, а также качество выполняемых ими технологических процессов и операций.

Все автоматизированные ЭП подразделяются, в свою очередь, на разомкнутые и замкнутые. Работа разомкнутого ЭП характеризуется тем, что все внешние возмущения (например, момент нагрузки М) влияют на его выходную координату, например скорость. Другими словами, разомкнутый ЭП не защищен от влияния внешних возмущений и поэтому не может обеспечить высокого качества регулирования координат, хотя и отличается простой схемой.

Разомкнутые ЭП обычно применяются для обеспечения пуска, торможения или реверса двигателей. В таких схемах ЭП используется информация о текущих значениях скорости, времени, тока (момента) или пути, что позволяет автоматизировать указанные процессы.

Замкнутый ЭП, как и любая система автоматического регулирования, может быть реализован либо по принципу отклонения с использованием обратных связей, либо по принципу компенсации внешнего возмущения. Основным отличительным признаком замкнутого ЭП является полное или частичное устранение влияния внешнего возмущения на регулируемую координату, например, скорость такого ЭП может оставаться практически неизменной при возможных колебаниях момента нагрузки. В силу этого обстоятельства замкнутые ЭП обеспечивают более качественное управление движением исполнительных органов, хотя их схемы оказываются более сложными.

Для реализации принципа компенсации возмущающего воздействия дополнительный сигнал, пропорциональный возмущению, подается на вход ЭП вместе с сигналом задания. В результате суммарный сигнал обеспечивает такое управление ЭП, при котором осуществляется компенсация внешнего воздействия и устранение тем самым его влияния на регулируемую координату. Несмотря на все достоинства, этот способ не нашел широкого применения в ЭП из-за сложности реализации датчиков возмущающих воздействий, в частности момента нагрузки М.

Особенностью ЭП, построенного по принципу отклонения, является наличие цепи обратной связи. Информация о регулируемой координате подается на вход ЭП в виде сигнала обратной связи, который сравнивается с задающим сигналом, и полученный результирующий сигнал (его называют сигналом рассогласования, отклонения или ошибки) является управляющим сигналом для ЭП. Если под влиянием возмущающего воздействия начинает изменяться регулируемая координата, то за счет выбора направления и силы воздействия обратной связи произойдет соответствующее изменение режима работы ЭП и полное или частичное восстановление ее уровня, т. е. в таких системах регулирование ведется с учетом результата регулирования.

В замкнутых ЭП применяются все возможные виды обратных связей - положительные и отрицательные, линейные и нелинейные, жесткие и гибкие, а также реализуемые по виду регулируемой координаты - скорости, току, положению и др. В замкнутых ЭП могут использоваться несколько обратных связей - по числу регулируемых координат. ЭП с обратными связями являются в настоящее время самыми распространенными системами, поскольку позволяют качественно и технически просто обеспечивать всю совокупность выполняемых ими функций. В некоторых случаях при очень высоких или специфических требованиях к качеству управления движением исполнительных органов создаются замкнутые комбинированные ЭП, в которых используются оба принципа управления.

Поиск по сайту: