سیستم کنترل سرعت DC

روش‌های کنترل سرعت معمولاً مکانیکی، الکتریکی، هیدرولیک، پنوماتیکی هستند و روش‌های کنترل سرعت مکانیکی و الکتریکی فقط برای روش‌های کنترل سرعت مکانیکی و الکتریکی قابل استفاده هستند. بهبود راندمان انتقال، کارکرد آسان، به دست آوردن آسان تنظیم سرعت بدون پله، دستیابی آسان به کنترل از راه دور و کنترل خودکار، بنابراین، به طور گسترده در ماشین آلات تولید استفاده می شود، زیرا موتور DC دارای عملکرد حرکتی و ویژگی های کنترل عالی است، اگرچه اینطور نیست. ساختار به عنوان موتور AC ساده، ارزان، آسان برای ساخت و نگهداری آسان است، اما در سال های اخیر، با توسعه فناوری کامپیوتر، فناوری الکترونیک قدرت و فناوری کنترل، سیستم کنترل سرعت AC توسعه یافته است. به سرعت، و در بسیاری از موارد به تدریج جایگزین سیستم کنترل سرعت DC می شود. اما شکل اصلی. در بسیاری از بخش‌های صنعتی در چین، مانند نورد فولاد، معدن، حفاری دریایی، پردازش فلز، نساجی، کاغذسازی و ساختمان‌های بلند، سیستم‌های کنترل سرعت کشش الکتریکی با عملکرد بالا در تئوری و عمل مورد نیاز هستند. دیدگاه، اساس سیستم کنترل سرعت AC است. بنابراین، ابتدا بر روی تنظیم سرعت DC 8.1.1 روش کنترل سرعت موتور DC تمرکز می کنیم با توجه به اصل اساسی فصل سوم موتور DC، از معادله پتانسیل القایی، گشتاور الکترومغناطیسی و ویژگی های مکانیکی، سه روش کنترل سرعت برای DC وجود دارد. موتورها: (1) ولتاژ منبع تغذیه آرمیچر U را تنظیم کنید.

تغییر ولتاژ آرمیچر عمدتاً برای کاهش ولتاژ آرمیچر از ولتاژ نامی و تغییر سرعت از سرعت نامی موتور است. این بهترین روش برای یک سیستم گشتاور ثابت است. تغییر با یک ثابت زمانی کوچک مواجه می شود و می تواند به سرعت پاسخ دهد، اما به منبع تغذیه DC قابل تنظیم با ظرفیت بالا نیاز دارد. (2) شار مغناطیسی اصلی موتور را تغییر دهید. تغییر شار مغناطیسی می تواند تنظیم سرعت یکنواخت بدون پله را درک کند، اما فقط شار مغناطیسی را برای تنظیم سرعت تضعیف می کند (که به آن تنظیم سرعت مغناطیسی ضعیف گفته می شود). ثابت زمانی که از مقدار موتور به دست می آید بسیار بزرگتر از ثابت زمانی است که با تغییر مواجه می شود و سرعت پاسخ بالاتر است. کندتر، اما ظرفیت توان مورد نیاز کم است. (3) مقاومت حلقه آرمیچر را تغییر دهید. روش تنظیم سرعت مقاومت رشته در خارج از مدار آرمیچر موتور ساده و راحت است. با این حال، آن را فقط می توان برای تنظیم سرعت تنظیم شده استفاده کرد. همچنین انرژی زیادی را در مقاومت تنظیم کننده سرعت مصرف می کند.

کاستی های زیادی در تغییر تنظیم سرعت مقاومتی وجود دارد. در حال حاضر به ندرت از آن استفاده می شود. در برخی از جرثقیل ها، بالابرها و قطارهای الکتریکی، عملکرد کنترل سرعت زیاد نیست یا زمان کار با سرعت کم زیاد نیست. سرعت در محدوده کوچکی بالاتر از سرعت نامی افزایش می یابد. بنابراین، کنترل خودکار سیستم کنترل سرعت DC اغلب بر اساس تنظیم ولتاژ و تنظیم سرعت است. در صورت لزوم، جریان در سیم پیچ آرمیچر تنظیم ولتاژ و موتور DC مغناطیسی ضعیف با شار مغناطیسی اصلی استاتور برای تولید نیروی الکترومغناطیسی و چرخش الکترومغناطیسی تعامل دارد. بنابراین آرمیچر در لحظه می چرخد. چرخش الکترومغناطیسی موتور DC به طور جداگانه به راحتی تنظیم می شود. این مکانیزم باعث می شود که موتور DC ویژگی های کنترل گشتاور خوبی داشته باشد و در نتیجه عملکرد تنظیم سرعت عالی دارد. تنظیم شار مغناطیسی اصلی به طور کلی ثابت است یا از طریق تنظیم مغناطیسی، هر دو به توان DC قابل تنظیم نیاز دارند. 8.1.3 نشانگرهای عملکرد سیستم کنترل سرعت هر تجهیزاتی که به کنترل سرعت نیاز دارد باید الزامات خاصی برای عملکرد کنترل آن داشته باشد. به عنوان مثال، ماشین‌ابزارهای دقیق نیازمند دقت ماشین‌کاری از ده‌ها میکرون تا چندین سرعت، با حداکثر و حداقل اختلاف نزدیک به 300 برابر هستند. یک موتور آسیاب نورد با ظرفیت چند هزار کیلووات باید از حالت مثبت به معکوس در کمتر از یک ثانیه کامل شود. فرآیند؛ همه این الزامات برای ماشین‌های کاغذ پرسرعت را می‌توان به شاخص‌های حالت پایدار و پویا سیستم‌های کنترل حرکت به عنوان مبنایی برای طراحی سیستم ترجمه کرد. الزامات کنترل سرعت ماشین های مختلف تولیدی دارای الزامات کنترل سرعت متفاوت برای سیستم کنترل سرعت هستند. سه جنبه زیر خلاصه می شود: (1) تنظیم سرعت.

سرعت به صورت پلکانی (پله ای) یا صاف (بدون پله) در محدوده حداکثر و حداقل سرعت تنظیم می شود. (2) سرعت ثابت. عملکرد پایدار در سرعت مورد نیاز با درجه ای از دقت، بدون ایجاد اختلالات مختلف خارجی (مانند تغییرات بار، نوسانات ولتاژ شبکه و غیره) (3) کنترل شتاب و کاهش سرعت. برای تجهیزاتی که به طور مکرر استارت می زنند و ترمز می کنند، لازم است در اسرع وقت افزایش و کاهش شتاب داده شود و برای افزایش بهره وری، زمان شروع و ترمز کوتاه شود. گاهی لازم است سه وجه یا بیشتر وجود داشته باشد که در معرض شدید نباشد، گاهی فقط یک یا دو مورد از آنها لازم است، برخی از جهات ممکن است همچنان متناقض باشند. به منظور تحلیل کمی عملکرد مسئله. نشانگرهای حالت پایدار نشانگرهای عملکرد سیستم کنترل حرکت زمانی که به طور پایدار کار می کند، نشانگرهای حالت پایدار نامیده می شوند که به عنوان نشانگرهای استاتیک نیز شناخته می شوند. به عنوان مثال، محدوده سرعت و نرخ استاتیک سیستم کنترل سرعت در حین عملکرد حالت پایدار، خطای کشش حالت پایدار سیستم موقعیت و غیره. در زیر به طور خاص شاخص حالت پایدار سیستم کنترل سرعت را تجزیه و تحلیل می کنیم. (1) محدوده تنظیم سرعت D نسبت حداکثر سرعت nmax و حداقل سرعت nmin که موتور می تواند برآورده کند، محدوده تنظیم سرعت نامیده می شود که با حرف D نشان داده می شود، یعنی جایی که nmax و nmin به طور کلی به آن اشاره دارند. به سرعت در بار نامی، برای چند بار ماشین آلات بسیار سبک، مانند ماشین های سنگ زنی دقیق، می توانند از سرعت بار واقعی نیز استفاده کنند. nnom را تنظیم کنید. (2) نرخ خطای استاتیکی S هنگامی که سیستم با سرعت معینی کار می‌کند، نسبت افت سرعت مربوط به سرعت بدون بار ایده‌آل نه زمانی که بار از حالت بی‌بار ایده‌آل به بار نامی تغییر می‌کند، استاتیک نامیده می‌شود. و تفاوت استاتیکی بیان می شود.

پایداری سیستم تنظیم سرعت تحت تغییر بار، مربوط به سختی ویژگی های مکانیکی است، هر چه مشخصات سخت تر باشد، میزان خطای استاتیکی کوچکتر، نمودار ثابت سرعت 8.3 نرخ استاتیک در سرعت های مختلف (3) ) سیستم تنظیم فشار رابطه بین D، S و D در سیستم تنظیم سرعت تنظیم ولتاژ موتور DC، سرعت نامی موتور nnom است. اگر افت سرعت در بار نامی باشد، نرخ استاتیک سیستم و حداقل سرعت در بار نامی در نظر گرفته می شود. برای معادله (8.4)، معادله (8.5) را می توان نوشت به عنوان محدوده سرعت برای جایگزینی معادله (8.6) به معادله (8.7)، و معادله (8.8) بین محدوده سرعت D، نرخ استاتیک S و افت سرعت نامی را بیان می کند. رابطه ای که باید ارضا شود. برای همان سیستم کنترل سرعت، هرچه سختی مشخصه کمتر باشد، محدوده سرعت D مجاز توسط سیستم کمتر است. به عنوان مثال، سرعت نامی یک موتور کنترل سرعت معین nnom=1430r/min است و افت سرعت نامی به گونه ای است که اگر میزان خطای استاتیکی S≤10٪ باشد، محدوده تنظیم سرعت فقط شاخص عملکرد دینامیک است. سیستم کنترل حرکت شاخص در طول فرآیند انتقال شاخص های پویا، از جمله شاخص های عملکرد پویا و شاخص های عملکرد ضد تداخل. (1) زیر شاخص عملکرد تحت عمل یک سیگنال داده شده (یا سیگنال ورودی مرجع) R(t)، تغییر در خروجی سیستم C(t) با شاخص های عملکرد زیر توصیف می شود. برای شاخص های عملکرد مختلف، پاسخ اولیه صفر است و سیستم به پاسخ خروجی سیگنال ورودی مرحله واحد (به نام پاسخ گام واحد) پاسخ می دهد. شکل 8.4 شاخص عملکرد زیر را نشان می دهد. منحنی پاسخ گام واحد 1 زمان خیز tr زمان لازم برای افزایش منحنی پاسخ گام واحد از صفر برای اولین بار به مقدار حالت پایدار را زمان افزایش می گویند که نشان دهنده سرعت پاسخ دینامیکی است. 2 overshoot