Sistem de control al vitezei DC

Prezentare generală Metodele de control al vitezei sunt de obicei mecanice, electrice, hidraulice, pneumatice și metodele mecanice și electrice de control al vitezei pot fi utilizate numai pentru metodele mecanice și electrice de control al vitezei. Îmbunătățiți eficiența transmisiei, ușor de operat, ușor de obținut reglarea continuă a vitezei, ușor de realizat control pe distanțe lungi și control automat, prin urmare, utilizat pe scară largă în mașinile de producție datorită motorului DC are performanțe excelente de mișcare și caracteristici de control, deși nu este la fel de structură ca motor AC Simplu, ieftin, ușor de fabricat și ușor de întreținut, dar în ultimii ani, odată cu dezvoltarea tehnologiei computerizate, a tehnologiei electronice de putere și a tehnologiei de control, sistemul de control al vitezei AC s-a dezvoltat rapid și în multe ocazii este înlocuind treptat sistemul de control al vitezei de curent continuu. Dar forma principală. În multe sectoare industriale din China, cum ar fi laminarea oțelului, minerit, foraj maritim, prelucrarea metalelor, textile, fabricarea hârtiei și clădiri înalte, sistemele de control al vitezei electrice de înaltă performanță, controlabile, sunt necesare în teorie și practică, din tehnologia de control. perspectiva, este baza sistemului de control al vitezei AC. Prin urmare, ne concentrăm mai întâi pe reglarea vitezei de curent continuu 8.1.1 Metoda de control al vitezei motorului de curent continuu Conform principiului de bază al motorului de curent continuu din capitolul al treilea, din ecuația potențialului indus, cuplului electromagnetic și caracteristicilor mecanice, există trei metode de control al vitezei pentru curent continuu. motoare: (1) Reglați tensiunea de alimentare a armăturii U.

Schimbarea tensiunii armăturii este în principal pentru a reduce tensiunea armăturii de la tensiunea nominală și a schimba viteza de la viteza nominală a motorului. Aceasta este cea mai bună metodă pentru un sistem de cuplu constant. Modificarea întâmpină o constantă de timp mică și poate răspunde rapid, dar necesită o sursă de alimentare DC reglabilă de mare capacitate. (2) Modificați fluxul magnetic principal al motorului. Modificarea fluxului magnetic poate realiza o reglare netedă a vitezei fără trepte, dar doar slăbește fluxul magnetic pentru reglarea vitezei (numită reglare slabă a vitezei magnetice). Constanta de timp întâlnită din cantitatea motorului este mult mai mare decât cea întâlnită prin modificare, iar viteza de răspuns este mai mare. Mai lent, dar capacitatea de putere necesară este mică. (3) Schimbați rezistența buclei armăturii. Metoda de reglare a vitezei rezistorului șir în afara circuitului armăturii motorului este simplă și convenabilă de utilizat. Cu toate acestea, poate fi folosit doar pentru reglarea vitezei reglate în trepte; de asemenea, consumă multă putere pe rezistența de reglare a vitezei.

Există multe deficiențe în modificarea reglajului vitezei de rezistență. În prezent, este rar folosit. La unele macarale, palanuri și trenuri electrice, performanța controlului vitezei nu este ridicată sau timpul de funcționare la viteză mică nu este lung. Viteza este crescută într-un interval mic peste viteza nominală. Prin urmare, controlul automat al sistemului de control al vitezei de curent continuu se bazează adesea pe reglarea tensiunii și reglarea vitezei. Dacă este necesar, curentul din înfășurarea armăturii de reglare a tensiunii și motorul de curent continuu magnetic slab interacționează cu fluxul magnetic principal al statorului pentru a genera forță electromagnetică și rotație electromagnetică. Momentul, armătura se rotește astfel. Rotația electromagnetică a motorului de curent continuu este foarte convenabil reglată separat. Acest mecanism face ca motorul de curent continuu să aibă caracteristici bune de control al cuplului și astfel are performanțe excelente de reglare a vitezei. Reglarea fluxului magnetic principal este, în general, nemișcată sau prin reglarea magnetică, ambele au nevoie de putere DC reglabilă. 8.1.3 Indicatori de performanță a sistemului de control al vitezei Orice echipament care necesită controlul vitezei trebuie să aibă anumite cerințe pentru performanța sa de control. De exemplu, mașinile-unelte de precizie necesită o precizie de prelucrare de zeci de microni la mai multe viteze, cu o diferență maximă și minimă de aproape 300 de ori; un motor de laminor cu o capacitate de câteva mii de kW trebuie să se termine de la pozitiv la invers în mai puțin de o secundă. Proces; toate aceste cerințe pentru mașinile de hârtie de mare viteză pot fi traduse în indicatori statici și dinamici ai sistemelor de control al mișcării ca bază pentru proiectarea sistemului. Cerințe de control al vitezei Diverse mașini de producție au cerințe diferite de control al vitezei pentru sistemul de control al vitezei. Sunt rezumate următoarele trei aspecte: (1) Reglarea vitezei.

Viteza este reglată treptat (în trepte) sau lină (în trepte) pe o gamă de viteze maxime și minime. (2) Viteză constantă. Funcționare stabilă la turația necesară cu un anumit grad de precizie, fără ca urmare a diverselor perturbații externe posibile (cum ar fi schimbările de sarcină, fluctuațiile tensiunii rețelei etc.) (3) controlul accelerației și decelerației. Pentru echipamentele care pornesc și frânează frecvent se impune creșterea și decelerația cât mai curând posibil, scurtând timpul de pornire și frânare pentru a crește productivitatea; uneori este necesar să existe trei sau mai multe aspecte care nu sunt supuse severe, uneori doar unul sau două dintre ele sunt necesare, Unele aspecte pot fi încă contradictorii. Pentru a analiza cantitativ performanţa problemei. Indicatori de stare staționară Indicatorii de performanță ai sistemului de control al mișcării atunci când funcționează stabil sunt numiți indicatori de stare staționară, cunoscuți și ca indicatori statici. De exemplu, intervalul de viteză și rata statică a sistemului de control al vitezei în timpul funcționării în regim de echilibru, eroarea de tensiune în regim de echilibru a sistemului de poziție și așa mai departe. Mai jos analizăm în mod specific indicele de stare staționară al sistemului de control al vitezei. (1) Domeniul de reglare a vitezei D Raportul dintre viteza maximă nmax și viteza minimă nmin pe care o poate îndeplini motorul se numește interval de reglare a vitezei, care este indicat de litera D, adică unde nmax și nmin se referă în general la viteza la sarcina nominală, pentru câteva încărcări Mașinile foarte ușoare, cum ar fi mașinile de șlefuit de precizie, pot folosi și viteza reală de încărcare. Setați nnom. (2) Rata de eroare statică S Când sistemul funcționează la o anumită viteză, raportul scăderii vitezei corespunzând vitezei ideale fără sarcină nu atunci când sarcina se schimbă de la sarcina ideală fără sarcină la sarcina nominală se numește static, iar diferenţa statică este exprimată.

Stabilitatea sistemului de reglare a vitezei la schimbarea sarcinii, este legată de duritatea caracteristicilor mecanice, cu cât caracteristicile sunt mai dure, cu atât rata de eroare statică este mai mică, diagrama constantă a vitezei 8.3 rata statică la diferite viteze (3 ) sistemul de reglare a presiunii Relația dintre D, S și D în sistemul de reglare a vitezei de reglare a tensiunii motorului de curent continuu este viteza nominală a motorului nnom. Dacă scăderea vitezei la sarcina nominală este, atunci se iau în considerare rata statică a sistemului și viteza minimă la sarcina nominală. În ecuația (8.4), ecuația (8.5) poate fi scrisă ca intervalul de viteză pentru a înlocui ecuația (8.6) în ecuația (8.7), iar ecuația (8.8) exprimă între intervalul de viteză D, rata statică S și scăderea nominală a vitezei. Relația care ar trebui să fie satisfăcută. Pentru același sistem de control al vitezei, cu cât duritatea caracteristică este mai mică, cu atât intervalul de viteză D permis de sistem este mai mic. De exemplu, viteza nominală a unui anumit motor de control al vitezei este nnom=1430r/min, iar scăderea vitezei nominale este astfel încât, dacă rata de eroare statică este S≤10%, domeniul de reglare a vitezei este doar indicele de performanță al dinamicii. sistem de control al mișcării index în timpul procesului de tranziție. Indicatori dinamici, inclusiv indicatori dinamici de performanță și indicatori de performanță anti-interferențe. (1) Urmărirea indicelui de performanță Sub acțiunea unui semnal dat (sau a semnalului de intrare de referință) R(t), modificarea ieșirii sistemului C(t) este descrisă de următorii indicatori de performanță. Pentru diferiți indicatori de performanță, răspunsul inițial este zero, iar sistemul răspunde la răspunsul de ieșire al semnalului de intrare a pasului unitar (numit răspuns în pas unitar). Figura 8.4 prezintă următorul indice de performanță. Curba de răspuns în treaptă unitară 1 timp de creștere tr Timpul necesar pentru ca curba de răspuns în treaptă unitară să crească de la zero pentru prima dată la valoarea de stare staționară se numește timp de creștere, care indică rapiditatea răspunsului dinamic. 2 depășire