Функциональные схемы систем регулирования

2.2 Функциональные схемы систем регулирования скорости

В состав  функциональной схемы входит система управления напряжением  возбуждения — система автоматического регулирования  (САР) напряжения и  система управления скоростью вращения — система автоматического регулирования (САР) скорости.

Представим  функциональную схему простейшей системы регулирования скорости (СРС) – рис. 7.

Эта система разомкнутого регулирования скорости ПД. Задающее устройство ЗУ  определяет входной сигнал для системы управления СУ. СУ (усилитель мощности или формирователь сигналов управления) управляет приводным двигателем ПД. ПД  соединен кинематической схемой с генератором СГ. Выходным сигналом является угловая скорость вращения  вала ПД и соответственно вала СГ.

Процесс управления угловой скоростью определяется следующей последовательностью изменения управляющих сигналов.

1 Начальные условия. При отсутствии входного сигнала с ЗУ напряжения Uзу, так же отсутствует напряжение Uпд и угловвая скорость Ω1= 0.

2 Включение. Напряжения  Uзу = Uзуо, Uпд = Uпдо и угловая скорость w1 по заданной траектории достигает значений Ω1= Ω1о. Что соответствует заданной частоте напряжения генератора. В зависимости от характеристик нагрузки и системы управления могут возникнуть и колебания выходного сигнала.

3 Изменение нагрузки. При изменении нагрузки на генераторе изменяется момент сопротивления Мс = Мсо на валу ПД. Скорость Ω1 уменьшается (уменьшается частота напряжения СГ), а для ее увеличения необходимо изменить сигнал  ЗУ и соответственно системы управления СУ.

Рассмотрим функциональную схему СРС с датчиком скорости ДС, представленную на рис. 8. Это замкнутое регулирование скорости, которое называется системой автоматического регулирования (САР) скорости.

Процесс управления угловой скоростью определяется следующей последовательностью управляющих сигналов.

1 Начальные условия. При отсутствии входного сигнала с ЗУ напряжения Uзу, так же отсутствует напряжение Uн,  угловая скорость Ω1 = 0, сигнал с датчика скорости ДС   Uдс = 0   и  соответственно   разностное  напряжение Uзу – Uдс = 0.

2 Включение. Напряжение  Uзу = Uзуо и Uпд = Uпдо, так как угловая скорость Ω1 в начальный момент Ω1= 0 и сигнал с ДС Uдс = 0. ПД разгоняется с заданной скоростью, напряжение Uдс увеличивается, а разностное напряжение достигает установившегося значения Uзу – Uдс = const. Скорость вращения  вала ПД и вала Г достигают значения Ω1 = const.

3 Изменение нагрузки. При изменении электрической нагрузки на обмотках СГ  изменяется момент нагрузки Мс и на валу ПД.
Система регулирования скорости

Рис. 7 – Система регулирования скорости

Система регулирования скорости

Рис. 8 – Система автоматического регулирования скорости

Скорость Ω1 уменьшается, уменьшается и напряжение Uдс, а разностное напряжение (Uзс — Uдс)  увеличивается.

Приводной двигатель ПД за счет повышения напряжения Uпд с выхода системы управления СУ увеличивает скорость, возвращая ее в исходное заданное значение Ω1 = Ω1o. При этом разностное напряжение (Uзс — Uдс) уменьшается до исходного значения после первоначального включения.

Таким образом, САР скорости в автоматическом режиме отрабатывает увеличение нагрузки и работает как система стабилизации скорости ПД  и соответственно скорости СГ.

—————————————————————————————————————————————

Система автоматического регулирования скорости применяется в самых различных областях производства: начиная от простейшей транспортной ленты и заканчивая сложными процессами в производстве нефтепродуктов.

—————————————————————————————————————————————

Еще по теме

Оставить комментарий