نظام التحكم في سرعة التيار المستمر

نظرة عامة طرق التحكم في السرعة عادة ما تكون ميكانيكية، وكهربائية، وهيدروليكية، وهوائية، ويمكن استخدام طرق التحكم في السرعة الميكانيكية والكهربائية فقط لطرق التحكم في السرعة الميكانيكية والكهربائية. تحسين كفاءة النقل، وسهل التشغيل، وسهل الحصول على تنظيم السرعة بدون خطوات، وسهل تحقيق التحكم لمسافات طويلة والتحكم الآلي، لذلك، يستخدم على نطاق واسع في آلات الإنتاج بسبب محرك DC يتميز بأداء حركة ممتاز وخصائص التحكم، على الرغم من أنه ليس كذلك هيكل محرك التيار المتردد بسيط وغير مكلف وسهل التصنيع وسهل الصيانة، ولكن في السنوات الأخيرة، مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة وتكنولوجيا التحكم، تطور نظام التحكم في سرعة التيار المتردد بسرعة، وفي العديد من المناسبات يتم استبدال نظام التحكم في سرعة التيار المستمر تدريجيًا. لكن الشكل الرئيسي. في العديد من القطاعات الصناعية في الصين، مثل درفلة الفولاذ، والتعدين، والحفر البحري، ومعالجة المعادن، والمنسوجات، وصناعة الورق والمباني الشاهقة، تكون أنظمة التحكم في سرعة السحب الكهربائية عالية الأداء والقابلة للتحكم مطلوبة من الناحية النظرية والتطبيقية، من تكنولوجيا التحكم من المنظور، هو أساس نظام التحكم في سرعة التيار المتردد. لذلك، نركز أولاً على تنظيم سرعة التيار المستمر 8.1.1 طريقة التحكم في سرعة محرك التيار المستمر وفقًا للمبدأ الأساسي للفصل الثالث من محرك التيار المستمر، من الجهد المستحث وعزم الدوران الكهرومغناطيسي ومعادلة الخصائص الميكانيكية، هناك ثلاث طرق للتحكم في سرعة التيار المستمر المحركات: (1) ضبط الجهد الكهربائي لإمدادات حديد التسليح U.

إن تغيير جهد عضو الإنتاج يهدف بشكل أساسي إلى خفض جهد عضو الإنتاج من الجهد المقنن وتحويل السرعة من سرعة المحرك المقدرة. هذه هي أفضل طريقة لنظام عزم دوران ثابت. يواجه التغيير ثابتًا زمنيًا صغيرًا ويمكن أن يستجيب بسرعة، ولكنه يتطلب مصدر طاقة تيار مستمر قابل للتعديل ذو سعة كبيرة. (2) تغيير التدفق المغناطيسي الرئيسي للمحرك. يمكن أن يؤدي تغيير التدفق المغناطيسي إلى تحقيق تنظيم سلس للسرعة بدون خطوات، ولكنه يؤدي فقط إلى إضعاف التدفق المغناطيسي لتنظيم السرعة (يشار إليه باسم تنظيم السرعة المغناطيسي الضعيف). الثابت الزمني الذي يواجهه مقدار المحرك أكبر بكثير من ذلك الذي يواجهه التغيير، وسرعة الاستجابة أعلى. أبطأ، ولكن سعة الطاقة المطلوبة صغيرة. (3) تغيير مقاومة حلقة المحرك. إن طريقة تنظيم سرعة المقاوم الخيطي خارج دائرة عضو المحرك بسيطة ومريحة في التشغيل. ومع ذلك، لا يمكن استخدامه إلا لتنظيم السرعة خطوة بخطوة؛ كما أنه يستهلك الكثير من الطاقة على المقاوم الذي ينظم السرعة.

هناك العديد من أوجه القصور في تغيير تنظيم سرعة المقاومة. في الوقت الحاضر، نادرا ما يتم استخدامه. في بعض الرافعات والرافعات والقطارات الكهربائية، لا يكون أداء التحكم في السرعة مرتفعًا أو أن وقت التشغيل منخفض السرعة ليس طويلاً. يتم زيادة السرعة في نطاق صغير فوق السرعة المقدرة. ولذلك، فإن التحكم الآلي لنظام التحكم في سرعة التيار المستمر يعتمد غالبًا على تنظيم الجهد وتنظيم السرعة. إذا لزم الأمر، يتفاعل التيار في لف عضو الإنتاج لتنظيم الجهد ومحرك DC المغناطيسي الضعيف مع التدفق المغناطيسي الرئيسي للجزء الثابت لتوليد القوة الكهرومغناطيسية والدوران الكهرومغناطيسي. في هذه اللحظة، يدور عضو الإنتاج. يتم ضبط الدوران الكهرومغناطيسي لمحرك DC بشكل منفصل بشكل مريح للغاية. هذه الآلية تجعل محرك DC يتمتع بخصائص جيدة للتحكم في عزم الدوران وبالتالي لديه أداء ممتاز في تنظيم السرعة. يتم ضبط التدفق المغناطيسي الرئيسي بشكل عام أو من خلال التنظيم المغناطيسي، وكلاهما يحتاج إلى طاقة تيار مستمر قابلة للتعديل. 8.1.3 مؤشرات أداء نظام التحكم في السرعة أي جهاز يتطلب التحكم في السرعة يجب أن يكون له متطلبات معينة لأداء التحكم الخاص به. على سبيل المثال، تتطلب الأدوات الآلية الدقيقة دقة تصنيع تصل إلى عشرات الميكرونات إلى عدة سرعات، مع اختلاف أقصى وأدنى يبلغ حوالي 300 مرة؛ يجب أن يكتمل محرك الدرفلة الذي تبلغ طاقته عدة آلاف كيلوواط من الوضع الموجب إلى الاتجاه المعاكس في أقل من ثانية واحدة. عملية؛ يمكن ترجمة كل هذه المتطلبات لآلات الورق عالية السرعة إلى مؤشرات حالة ثابتة وديناميكية لأنظمة التحكم في الحركة كأساس لتصميم النظام. متطلبات التحكم في السرعة لدى آلات الإنتاج المختلفة متطلبات مختلفة للتحكم في السرعة لنظام التحكم في السرعة. وتتلخص الجوانب الثلاثة التالية: (1) تنظيم السرعة.

يتم ضبط السرعة بشكل تدريجي (متدرج) أو سلس (بدون خطوات) عبر نطاق من السرعات القصوى والدنيا. (2) سرعة ثابتة. تشغيل مستقر بالسرعة المطلوبة مع درجة معينة من الدقة، دون حدوث اضطرابات خارجية مختلفة محتملة (مثل تغيرات الحمل، وتقلبات جهد الشبكة، وما إلى ذلك) (3) التحكم في التسارع والتباطؤ. بالنسبة للمعدات التي يتم تشغيلها وفراملها بشكل متكرر، يلزم زيادة السرعة والتباطؤ في أسرع وقت ممكن، وتقصير وقت البدء والكبح لزيادة الإنتاجية؛ في بعض الأحيان من الضروري وجود ثلاثة جوانب أو أكثر لا تخضع للشدّة، وأحياناً لا يلزم سوى جانب واحد أو اثنين منها فقط، وقد تظل بعض الجوانب متناقضة. من أجل تحليل أداء المشكلة كميا. مؤشرات الحالة الثابتة تسمى مؤشرات أداء نظام التحكم في الحركة عندما يعمل بثبات بمؤشرات الحالة الثابتة، والمعروفة أيضًا بالمؤشرات الثابتة. على سبيل المثال، نطاق السرعة والمعدل الثابت لنظام التحكم في السرعة أثناء تشغيل الحالة الثابتة، وخطأ شد الحالة الثابتة لنظام الموضع، وما إلى ذلك. أدناه نقوم بتحليل مؤشر الحالة المستقرة لنظام التحكم في السرعة على وجه التحديد. (1) نطاق تنظيم السرعة D تسمى نسبة السرعة القصوى nmax والحد الأدنى للسرعة nmin التي يمكن للمحرك تلبيتها بنطاق تنظيم السرعة، والذي يشار إليه بالحرف D، أي حيث يشير nmax وnmin بشكل عام للسرعة عند الحمل المقدر، لعدد قليل من الأحمال، يمكن للآلات الخفيفة جدًا، مثل آلات الطحن الدقيقة، أيضًا استخدام سرعة التحميل الفعلية. تعيين ننوم. (2) معدل الخطأ الثابت S عندما يعمل النظام بسرعة معينة، فإن نسبة انخفاض السرعة المقابلة لسرعة عدم التحميل المثالية لا عندما يتغير الحمل من عدم التحميل المثالي إلى الحمل المقدر تسمى ثابتة، ويتم التعبير عن الفرق الثابت.

استقرار نظام تنظيم السرعة في ظل تغير الحمل، ويرتبط بصلابة الخصائص الميكانيكية، فكلما كانت الخصائص أصعب، قل معدل الخطأ الثابت، الرسم البياني الثابت للسرعة 8.3 المعدل الثابت عند سرعات مختلفة (3) ) نظام تنظيم الضغط العلاقة بين D و S و D في نظام تنظيم سرعة تنظيم جهد المحرك DC هي السرعة المقدرة للمحرك nnom. إذا كان انخفاض السرعة عند الحمل المقدر، فسيتم أخذ المعدل الثابت للنظام والحد الأدنى للسرعة عند الحمل المقدر في الاعتبار. إلى المعادلة (8.4)، يمكن كتابة المعادلة (8.5) حيث أن نطاق السرعة هو استبدال المعادلة (8.6) في المعادلة (8.7)، والمعادلة (8.8) تعبر عن مدى السرعة D والمعدل الثابت S وانخفاض السرعة المقدر. العلاقة التي ينبغي أن تكون راضية. بالنسبة لنظام التحكم في السرعة نفسه، كلما كانت الصلابة المميزة أصغر، كان نطاق السرعة D الذي يسمح به النظام أصغر. على سبيل المثال، السرعة المقدرة لمحرك معين للتحكم في السرعة هي nnom=1430r/min، ويكون انخفاض السرعة المقدر بحيث إذا كان معدل الخطأ الثابت هو S≥10%، فإن نطاق تنظيم السرعة هو فقط مؤشر أداء المحرك الديناميكي نظام التحكم في حركة الفهرس أثناء العملية الانتقالية. المؤشرات الديناميكية، بما في ذلك مؤشرات الأداء الديناميكية ومؤشرات الأداء المضادة للتدخل. (1) مؤشر الأداء التالي تحت تأثير إشارة معينة (أو إشارة دخل مرجعية) R(t)، يتم وصف التغيير في خرج النظام C(t) من خلال مؤشرات الأداء التالية. بالنسبة لمؤشرات الأداء المختلفة، تكون الاستجابة الأولية صفرًا، ويستجيب النظام لاستجابة الإخراج لإشارة إدخال خطوة الوحدة (تسمى استجابة خطوة الوحدة). يوضح الشكل 8.4 مؤشر الأداء التالي. منحنى استجابة خطوة الوحدة 1 وقت الارتفاع tr يُطلق على الوقت اللازم لارتفاع منحنى استجابة خطوة الوحدة من الصفر لأول مرة إلى قيمة الحالة المستقرة وقت الارتفاع، وهو ما يشير إلى سرعة الاستجابة الديناميكية. 2 تجاوز