Читайте также: |
|
По характеру движения – непрерывные или дискретные, однонаправленные или двунаправленные (реверсивные); вращательного или поступательного движения; вибрационные, реализующие возвратно – поступательное движение.
По роду исполнительного двигателя — постоянного, переменного тока, шаговые, вентильные, вентильно – индукторные;
По типу силового преобразователя:
- для ЭП постоянного тока - с управляемым выпрямителем или с широтно-импульсным преобразователем постоянного тока; с электромашинным усилителем; с магнитным усилителем;
- для ЭП переменного тока – с полупроводниковым преобразователем частоты (со звеном постоянного тока или без звена постоянного тока);
- для шагового ЭП - с полупроводниковым коммутатором;
- для ЭП, выполненного на основе вентильного двигателя - с полупроводниковым преобразователем частоты (со звеном постоянного тока или без звена постоянного тока);
- для ЭП, выполненного на основе вентильно - индукторного двигателя - с полупроводниковым коммутатором.
По типу передаточного устройства - с цилиндрическими, червячными и планетарными редукторами; с передачами типа винт - гайка; с цепными и ременными передачами; с гидравлическими и электромагнитными муфтами.
По числу используемых двигателей - групповые, индивидуальные и взаимосвязанные ЭП.
Групповой ЭП характеризуется тем, что один его двигатель приводит в движение несколько исполнительных органов одной машины или один исполнительный орган нескольких рабочих машин. Индивидуальный ЭП обеспечивает движение одного исполнительного органа рабочей машины. Взаимосвязанный ЭП представляет собой два или несколько электрически или механически связанных между собой индивидуальных ЭП, работающих совместно на один или несколько исполнительных органов. При этом если двигатели связаны между собой механически и работают на общий вал, ЭП называется многодвигательным, а если двигатели связаны электрическими цепями, ЭП называется электрическим валом.
Кроме этого электроприводы делятся на неавтоматизированные и автоматизированные.
Неавтоматизированные – это такие ЭП, управление которыми осуществляет непосредственно человек (оператор). Он осуществляет пуск и остановку ЭП, изменение скорости и реверсирование в соответствии с заданным технологическим циклом. Для повышения эффективности и безопасности управления исполнительным органом рабочей машины ЭП снабжен необходимыми элементами защиты, блокировок и сигнализации.
В автоматизированном ЭП операции управления в соответствии с требованиями технологического процесса выполняются системой управления (см. рис. 1). 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. Именно по этой причине в теории ЭП и в настоящем учебном пособии основное внимание уделяется рассмотрению автоматизированных ЭП.
В свою очередь все автоматизированные ЭП подразделяются на разомкнутые и замкнутые.
Разомкнутый ЭП не использует обратной связи при формирования сигнала задания на регулируемый параметр (координату) ЭП. В результате при действии на ЭП различных возмущений (например, влияния момента нагрузки на скорость вращения) сигнал на входе системы управления остается неизменным, а установившиеся отклонения регулируемой координаты от предписанного сигналом управления значения будет завесить от статических характеристик энергетической части ЭП - от внешней характеристики полупроводникового преобразователя и от механической характеристики электродвигателя. Однако разомкнутый ЭП, как правило, содержит датчики информации, сигналы от которых применяют для реализации системы защиты и диагностики.
Разомкнутые ЭП не может обеспечить высокого качества регулирования координат ЭП, хотя и отличаются простой схемой. Обычно разомкнутые ЭП применяются для обеспечения пуска, торможения или реверса двигателей.
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, что способствует поддержанию постоянства этой координаты на заданном уровне при воздействии на ЭП возможных возмущений. 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 с.
Особенностью ЭП, построенного по принципу отклонения, является наличие цепи обратной связи (ОС) по регулируемой координате. 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.
Кроме этого, замкнутые ЭП подразделяются на два больших класса – регулируемые и следящие.
Регулируемые ЭП выполняют следующие функции:
- установка требуемого значения скорости вращения в пределах заданного диапазона;
- стабилизация установленного значения скорости вращения с заданной точностью при возмущающих воздействиях, например, изменении момента нагрузки ЭП;
- регулирование момента, развиваемого ЭП в двигательном и тормозном режимах, ускорении (замедлении) ЭП;
- формирование требуемого характера изменения скорости во времени Ω= f (t) с заданной точностью.
Регулируемые электроприводы классифицируются:
— по назначению — главного движения подач, вспомогательные (для станков с числовым программным управлением ЧПУ) и т.п.;
— по способу регулирования — с постоянным моментом, постоянной мощностью, двухзонные;
— по структуре системы автоматического регулирования — одноконтурные и многоконтурные;
— по способу управления — аналоговые (с аналоговым задатчиком и аналоговым датчиком ОС), цифро-аналоговые (с цифровым задатчиком, цифровым датчиком ОС и аналоговыми регуляторами), цифровые (с цифровыми задатчиками, датчиками ОС и цифровым формированием закона управления скоростью двигателя) [1].
Следящие ЭП – это замкнутые системы, в которых выходной (регулируемой) величиной у является угол поворота либо скорость вала исполнительного органа рабочей машины (или соответствующий параметр линейного перемещения исполнительного органа). Отличительная особенность следящих ЭП заключается в том, что значение входной (задающей) величины g, т.е. требуемое значение у, может изменяться во времени неизвестным заранее образом. Задача следящей системы – обеспечить с заданной точностью воспроизведение (отработку) любых законов движения, задаваемых командным устройством.
Следящие системы широко применяют в различных областях техники, например, в роботах, копировальных станках, радиолокационных установках и т.д.
При классификации следящих приводов по виду зависимости ошибки слежения от характера движения привода они подразделяются на две большие группы:
- следящие приводы, выполненные по позиционной схеме (позиционные следящие ЭП);
- следящие приводы, выполненные по скоростной схеме (скоростные следящие ЭП).
Как видно из рассмотренной далеко не полной классификации, конкретная реализация ЭП может быть самой разнообразной. Тем не менее, работа любого электропривода подчиняется некоторым общим закономерностям, что и является предметом теории ЭП, основы которой рассматриваются в этом учебном пособии.
Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 257 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА | | | Основные технические параметры ЭП |