2.30. Если асинхронный двигатель в нормальной схеме включения при частоте напряжения статора 50Гц вращается со скоростью ω=0,25ω₀, то частота в роторе составляет

1. 50Гц;

2. 12,5Гц;

3. 25Гц;

4. 37,5 Гц.

2.31. В точках пересечения горизонтали г с характеристиками а, б, в асинхронной машины наибольшая частота тока в роторе будет на характеристике

1. а;

2. б;

3. в.

2.32. В режиме динамического торможения асинхронной машины магнитный поток максимален при

1. s=1;

2. s=s_К;

3. s=0.

2.33. Для увеличения максимального момента асинхронной машины в режиме динамического торможения необходимо

1. уменьшить сопротивление роторной цепи;

2. увеличить сопротивление роторной цепи;

3. уменьшить постоянный ток в цепи статора;

4. увеличить постоянный ток в цепи статора.

2.34. Максимальный момент синхронного двигателя

1. не зависит от величины напряжения сети;

2. пропорционален первой степени напряжения;

3. пропорционален квадрату напряжения.

2.35. В момент времени t₁ машина G работает

1. в двигательном режиме;

2. в режиме рекуперативного торможения;

3. в режиме торможения противовключением;

4. мало данных.

е_Ге_Дi_я

i_я

е_Д

е_Г

0

t₁

t₂

t

Рис. 2.35

2.36. (рисунок вопроса 2.35). В момент времени t₂ машина G работает

1. в режиме рекуперативного торможения;

2. в двигательном режиме;

3. в режиме торможения противовключением;

4. мало данных.

2.37. В момент времени t₁ машина M работает

1. в двигательном режиме;

2. в режиме рекуперативного

торможения;

3. в режиме торможения

противовключением;

4. мало данных.

е_Ге_Дi_я

i_я

е_Д

е_Г

0

t₁

t₂

t

Рис. 2.37.

2.38. (рисунок вопроса 2.37). В момент времени t₂ машина Д работает

1. в двигательном режиме;

2. в режиме рекуперативного торможения;

3. в режиме торможения противовключением;

4. мало данных.

2.39. Меньшее время пуска вхолостую асинхронного двигателя, имеющего характеристики а, б, в, соответствует

1. характеристике а;

2. характеристике б;

3. характеристике в.

0

ω

в

а

б

М

Рис. 2.39

2.40. Два асинхронных двигателя, имеющих одинаковые скорости идеального холостого хода и разные механические характеристики а и б, пускаются вхолостую. При этом

1. двигатели имеют одинаковое время пуска;

2. меньшее время пуска имеет двигатель с характеристикой а;

3. меньшее время пуска имеет двигатель с характеристикой б.

0

М

а

ω

б

Рис. 2.40

2.41. Асинхронный короткозамкнутый двигатель нормального исполнения пускается вхолостую. Наибольшее ускорение будет

1. в начале пуска;

2. в конце пуска;

3. при скольжении, равном критическому.

2.42. Как повлияет на время пуска вхолостую короткозамкнутого асинхронного двигателя снижение питающего напряжения?

1. время увеличится;

2. время уменьшится;

3. время не изменится;

4. мало данных.

2.43. Меньшее время торможения асинхронного двигателя от ω=ω_С до ω=0 соответствует характеристике

1. а;

2. б;

3. в.

ω_С

ω

в

б

М_С

0

а

Рис. 2.43

М

2.44. Меньшее время торможения асинхронного двигателя соответствует

1. характеристике а;

2. характеристике б;

3. времена одинаковы.

Рис. 2.44

М

а

б

М_С

0

ω

a

а

Содержательный модуль 3. Типовые узлы схем автоматического управления двигателями.

Учебный элемент 3.1. Принципы автоматического управления пуском и торможением двигателей.

Учебный элемент 3.2. Типовые узлы схем автоматического управления пуском ДПТ.

Учебный элемент 3.3. Типовые узлы схем автоматического управления торможением ДПТ.

Учебный элемент 3.4. Типовые узлы схем автоматического управления пуском двигателей переменного тока.

Учебный элемент 3.5. Типовые узлы схем автоматического управления торможения двигателей переменного тока.

Учебный элемент 3.6. Узлы электрической защиты двигателей и схем управления.

Методические указания. Наибольшее распространение получили электроприводы, обеспечивающие автоматическое управление процессами пуска, торможения и реверса двигателя. Их доля среди всех используемых в Украине электроприводов превышает 80%. В таких системах применяют контактные и бесконтактные электрические аппараты релейного действия. В силовых цепях, которые питают обмотки двигателей, используются электромагнитные контакторы переменного и постоянного тока, электромагнитные пускатели, тиристорные переключатели. В цепях управления различные реле времени, напряжения, тока, частоты, мощности и др. Команды на выполнение той или иной операции подаются с помощью кнопочных постов управления, командоконтроллеров, ключей управления и т.п. Кроме этого сигналы на пуск, остановку, реверсирование или изменение скорости двигателя могут поступать в систему управления от путевых или конечных выключателей, датчиков давления, температуры и других датчиков, контролирующих работу технологических машин.

В рассматриваемой группе электроприводов автоматизация процесса пуска наиболее просто осуществляется для АД с короткозамкнутым ротором: после подачи команды на пуск операции управления сводятся к включению обмоток двигателя на полное напряжение сети, т.е. к прямому пуску двигателя. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели большой мощности (больше 100кВт) запускаются при пониженном напряжении с последующим автоматическим переключением на полное напряжение.

При пуске ДПТ и АД с фазным ротором автоматически выключаются ступени пускового реостата из цепи протекания тока якоря или ротора соответственно.

Автоматизация процесса торможения работающего двигателя при любом виде электрического торможения предусматривает выполнение двух основных операций управления: 1 – после подачи команды на торможение совершаются переключения в силовых цепях двигателя, приводящие к изменению направления вращающего момента двигателя, т.е. делающие его тормозным; 2 – в конце торможения при скорости близкой к нулю двигатель, тормозящийся для остановки отключается от сети и затормаживается механическим тормозом. В другом случае в главных цепях производятся переключения, необходимые для реверса двигателя, т.е. для разгона в противоположном направлении.

Системы автоматического управления пуском, торможением и реверсом конструктивно выполняются в виде типовых узлов, реализующих указанные выше операции в функции времени, скорости или тока.

Для повышения надежности электропривода в целом и предотвращения выхода из строя его отдельных элементов типовые узлы дополняются узлами электрических защит главных цепей и цепей управления.

Литература:[2, с.119-133, 189-191, 260-269; 3, с. 331-461; 4, с. 18-45]

Вопросы для контроля знаний

3.1 Приведенной схеме соответствует пусковая диаграмма

1. а;

2. б;

3. в.

М

М

М

0

0

0

ω

ω

ω

а) б) в)

Рис. 3.1.

3.2 Пунктиром изображен график скорости при пуске с М_С1^, а сплошной линией – с М_С2< М_С1. Пуск осуществляется в функции

1. времени;

2. скорости;

3. тока.

0

ω

t

Рис. 3.2

3.3 Пунктиром изображен график скорости при пуске с М_С1^, а сплошной линией – с М_С2< М_С1. Пуск осуществляется в функции

1. времени;

2. скорости;

3. пути.

Рис. 3.3

0

ω

t

3.4. На рисунке изображены графики тока двигателя при пуске с номинальной нагрузкой (пунктир) и вхолостую (сплошные линии). Пуск двигателя осуществляется в функции

1. времени;

2. пути;

3. тока.

I₁

I₂

0

I

t

Рис. 3.4

3.5 На рисунке изображены графики тока двигателя при пуске с номинальной нагрузкой (пунктир) и вхолостую (сплошные линии). Пуск осуществляется в функции

1. времени;

2. скорости;

3. тока;

4. мало данных.

I₁

I₂

0

I

t

Рис. 3.5

3.6 Пунктиром показан график тока при пуске двигателя в функции тока с I_C1. Сплошной линией изображен график при

1. I_C2 = I_C1;

2. I_C2 < I_C1;

3. I_C2 > I_C1.

I₁

I₂

0

I

t

Рис. 3.6

3.7 Пунктиром показан график тока б при пуске двигателя в функции времени с I_C1. При пуске с I_C2 < I_C1 ток изменяется в соответствии с графиком

1. а;

2. б;

3. в.

в

а

б

I₁

I₂

0

I

t

Рис. 3.7

3.8 Схема обеспечивает пуск двигателя в функции

1. тока;

2. времени;

3. скорости.

Рис. 3.8.

3.9 Пуск двигателя до основной скорости осуществляется в функции

1. времени;

2. скорости;

3. тока якоря.

Рис.3.9.

3.10 Управление ослаблением поля двигателя производится в функции

1. времени;

2. скорости;

3. тока якоря.

3.11 Динамическое торможение двигателя осуществляется в функции

1. времени;

2. .тока;

3. скорости.

3.12 В электромагнитном реле времени постоянного тока возможно следующее сочетание контакторов

1. а;

2. б;

3. в;

4. г.

Рис. 3.12.

3.13 Возможна ли реализация приведенной схемы с использованием в качестве реле КТ электромагнитного реле времени постоянного тока?

1. да;

2. нет.

Рис. 3.13.

3.14 В приведенной схеме использованы

1. электромагнитные реле времени;

2. электропневматические реле времени;

3. реле времени маятникового типа.

Рис. 3.14.

3.15 Если цепь замыкающего блок - контакта КМ2 оборвана, то пусковое сопротивление

1. в процессе пуска не шунтируется;

2. шунтируется при включении КМ1.

3. шунтируется в нужный момент, но затем снова вводится.

Рис. 3.15.

3.16 (схема вопроса 3.14.) Если размыкающий контакт реле КТ2 приварился, пусковая диаграмма имеет вид (сплошные линии)

1. а;

2. б;

3. в.

М_С

М_С

М_С

М

0

ω

М

0

ω

М

0

ω

а) б) в)

Рис. 3.16.

3.17 (схема вопроса 3.14.) Если размыкающий блок-контакт КМ1 приварился, пусковая диаграмма имеет вид (сплошные линии)

1. а;

2. б;

3. в.

М_С

М

0

ω

М_С

М

0

ω

М_С

М

0

ω

а) б) в)

Рис. 3.17.

3.18 (схема вопроса 3.14, графики вопроса 3.17). Если оборван провод у зажима катушки КМ3, то пусковая диаграмма имеет вид (сплошные линии)

1. а;

2. б;

3. в.

3.19 Если цепь замыкающего блок - контакта КМ1 оборвана, то при нажатии на кнопку SB1

1. двигатель не запустится;

2. двигатель остановится при отпускании кнопки SB1;

3) повреждение не повлияет на запуск и работу двигателя.

Рис. 3.19

3.20 Если повреждена цепь замыкающего контакта KV, то при переводе рукоятки командоконтроллера из нулевого положения 0 в положение В двигатель

1. не запустится;

2. запустится «вперед»;

3) запустится «вперед» и сразу же остановится.

Рис. 3.20.

3.21 (рисунок вопроса 3.20). Если замыкающий контактор KV приварен, то

1. невозможен запуск двигателя;

2. невозможен реверс двигателя;

3. не действует максимальная и нулевая защита в схеме.

3.22 Если контакт реле КТ приварился, то

1. двигатель не запуститься;

2. не будет осуществляться торможение;

3. на статор будет подано одновременно постоянное и

переменное напряжение.

Рис. 3.22.

3.23 (рисунок вопроса 3.22). Если цепь катушки реле КТ оборвана, то

1. двигатель не запуститься;

2. не будет осуществляться торможение;

3. на статор будет подано одновременно постоянное и переменное напряжение.

3.24 Если контакт реле РКС приварен, то

1. двигатель не запустится «вперед»;

2. при подаче на схему питания произойдет короткое замыкание;

3) при подаче на схему питания двигатель самопроизвольно запустится «назад».

Рис. 3.24.

3.25 (рисунок вопроса 3.24). Если ввиду неисправности реле РКС его контакт не замыкается, то

1. двигатель не будет вращаться;

2. будет невозможно торможение противовключением;

3. при подаче питания двигатель будет вращаться «назад».

3.26 (рисунок вопроса 3.9) Если оборван провод в катушке реле КV1, то при реверсировании двигателя

1. произойдет динамическое торможение;

2. двигатель не запуститься в противоположном направлении;

3. произойдет отключение двигателя максимальной защитой;

4. будет отсутствовать электрическое торможение.

3.27 Если контактор KV1 приварен, то при нажатии на кнопку SB1

1. двигатель разгоняется в функции тока;

2. двигатель отключается максимально-токовой защитой;

3. двигатель разгоняется при периодическом включении и отключении контакторов КМ2 и КМ3.

Рис. 3.27.

3.28 Если в цепи катушки KV1 вместо замыкающего контакта КМ1 включен замыкающий контакт КМ2, а в цепи катушки КV2 - замыкающий контактор КМ1, то

1. увеличатся броски тока при реверсе;

2. реверс нельзя

осуществить;

3. двигатель будет

работать во всех режимах с полностью введенными сопротивлениями.

Рис. 3.28.

3.29 (схема вопроса 3.28) Укажите принципиально верную диаграмму работы реле KV1 при реверсе двигателя с – ω₀ («назад») до ω₀ («вперед») (черная линия – реле включено).

ω

0

а)

ω

0

б)

ω

0

а)

Рис. 3.29

Содержательный модуль 4. Регулирование скорости двигателей в разомкнутых системах АЭП.

Учебный элемент 4.1. Выбор двигателя для системы АЭП по мощности.

Учебный элемент 4.2 Регулирование скорости двигателей постоянного тока.

Учебный элемент 4.3 Регулирование скорости двигателей переменного тока.

Методические указания. Под регулированием скорости понимают работу двигателя в установившемся режиме (dω / dt =0), но с различными скоростями. Так кабина лифта из установившегося режима с рабочей скоростью v_р (ω_р) для двигателя) для обеспечения точной остановки переходит в установившийся режим с пониженной скоростью v_п (ω_п).

Можно назвать два возможных способа регулирования скорости рабочего органа ТМ:

1. применение МПУ с регулируемым передаточным отношением i или радиусом приведения ρ;

2. регулирование скорости двигателя ω при неизмененных параметрах МПУ.

Первый способ называют механическим. Он требует использование регулируемых передач (вариаторов, коробок скоростей), которые отличаются невысокой надежностью и сложностью автоматизации.

При втором способе, называемым электрическим, функцию регулирования скорости рабочего органа обеспечивает электрический двигатель и его система управления. Это позволяет резко улучшить технико-экономические показатели работы электроприводов и создать благоприятные условия для их автоматизации, в силу чего электрический способ регулирования скорости в настоящее время занял главенствующее положение.

Можно назвать две причины, которые могут привести к изменению скорости установившегося режима работы электрического двигателя:

1. изменение величины М_С, связанное с ходом технологического процесса. В зависимости от направления изменения М_С двигатель будет снижать скорость и увеличивать вращающий момент М или наоборот, увеличивая скорость, уменьшать М;

2. изменение механической характеристики двигателя при неизменной величине М_С, что достигается изменением каких-либо параметров электрических цепей двигателей или питающего напряжения. В зависимости от того, как будет расположена новая характеристика относительно предыдущей, двигатель перейдет в установившийся режим с большей или меньшей скоростью.

Это и понимают как регулирование скорости двигателя. На основании рассмотренного можно сделать важный вывод – скорость любого двигателя регулируется за счет изменения его механической характеристики.

Регулирование скорости в количественном отношении характеризуют четыре основных показателя

1. Диапазон регулирования скорости Д, который определяется как отношение максимальной ω_макс и минимальной ω_мин скоростей установившегося режима работы двигателя Д= ω_макс/ω_мин.Определяется Д обычно при М_С=М_Н как отношение скоростей на крайних механических характеристиках двигателя.

2. Направление регулирования скорости определяется расположением новой характеристики относительно естественной. При работе двигателя на естественной характеристике любая скорость двигателя, зависящая от величины М_С, называется основной. Если новая характеристика расположена выше естественной, то говорят о регулировании скорости вверх от основной, если ниже – вниз от основной. Расположение новых характеристик как выше, так и ниже естественной обеспечивает двухзонное регулирование скорости.

3. Плавность регулирования скорости определяется как отношение скоростей двигателя при работе на двух соседних характеристиках. Зависит от количества механических характеристик, расположенных между верхней и нижней крайними.

4. Точность регулирования скорости характеризуется величиной статизма S_х, который показывает на сколько процентов от скорости идеального холостого хода ω₀ уменьшается скорость двигателя ω при увеличении момента сопротивления до М_С=М_Н - S_х = (ω₀-ω)/ ω₀100 (%).

В разомкнутых системах АЭП управление двигателем осуществляется оператором. Скорость двигателя регулируется, как правило, вниз от основной. Диапазон регулирования Д=3÷5, что позволяет удовлетворить требованиям ТМ к точной остановке. Количество механических характеристик в диапазоне обеспечивает требуемую плавность при разгоне и торможении. Точность регулирования скорости не велика, но может быть повышена управляющими действиями оператора.

Выбор двигателя для системы АЭП - важная и сложная задача, от решения которой зависят технико-экономические показатели работы системы АЭП.

Выбор двигателя производится с учетом следующих показателей:

1. Род тока. Определяется требованиями к диапазону регулирования скорости. При Д > 10 рекомендуется использовать двигатель постоянного тока;

2. Номинальная скорость двигателя. В безредукторном электроприводе производится по заданной скорости рабочего органа ТМ. В редукторном – учитывается передаточное число МПУ;

3. Конструктивное исполнение. Должно соответствовать условиям компоновки двигателя с рабочим органом ТМ;

4. Способ защиты от воздействий окружающей среды;

5. Мощность двигателя. Должна соответствовать условиям работы ТМ.

При недостаточной мощности снижается производительность ТМ и повышается нагрев двигателя. При завышенной – снижаются технико-экономические показатели системы АЭП.

Литература: [1, с.332-396; 2 с.41-269]

Вопросы для контроля знаний

4.1. Полное использование двигателя постоянного тока независимого возбуждения при регулировании скорости изменением сопротивления якорной цепи достигается при

1. Р_С=const;

2. Р_С=const;

3. М_С=сω².

4.2. Полное использование двигателей постоянного тока независимого возбуждения, регулируемого по системе Г-Д (изменением Ф_Г), достигается при

1. Р_С=const;

2. Р_С=const;

3. М_С=сω².

4.3. Если скорость асинхронного двигателя регулируется вверх от основной изменением частоты сети при U=U_Н, то полное использование двигателя достигается при

1. Р_С=const;

2. Р_С=const;

3. М_С=сω²;

4. мало данных.

4.4. Полное использование асинхронного двигателя, регулируемого изменением частоты сети, достигается при

1. Р_С=const;

2. Р_С=const;

3. М_С=сω²;

4. мало данных.

4.5. Регулирование скорости двигателя параллельного возбуждения осуществляется

1. изменением величины сопротивления цепи якоря;

2. изменением величины тока двигателя;

3. изменением подведенного к якорю напряжения.

I

0

в

б

а

ω

Рис. 4.5

4.6. Какая характеристика двигателя независимого возбуждения соответствует регулированию скорости изменением магнитного потока?

1. а;

2. б;

3. в.

б

в

а

ω

естеств. х-ка

Рис. 4.6.

4.7. (рисунок вопроса 4.5) Какая характеристика двигателя независимого возбуждения соответствует меньшей величине магнитного потока двигателя?

1. а;

2. б;

3. в.

4.8. При изменении магнитного потока все механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения будут

1. параллельны;

2. пересекаться в одной точке;

3. пересекаться в различных точках.

4.9. При изменении магнитного потока все скоростные характеристики ω=f(I_Я) двигателя постоянного тока независимого возбуждения будут

1. параллельны;

2. пересекаться в одной точке;

3. пересекаться в различных точках.

4.10. Какая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения соответствует регулированию скорости изменением напряжения, приложенного к якорю?

1. а;

2. б;

3. в.

б

в

а

ω

естеств. х-ка

Рис. 4.10.

4.11. При постоянном токе и при изменении питающего напряжения механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения будут

1. параллельны;

2. пересекаться в одной точке;

3. пересекаться в различных точках.

4.12. Для перехода с характеристики а на характеристику б необходимо передвинуть

1. ползунок R₁ влево;

2. ползунок R₁ вправо;

3. ползунок R₂ влево;

4. ползунок R₂ вправо.

0

ω

б

а

естеств. х-ка

I_Я

Рис. 4.12.

4.13. Приведенные характеристики получены при

1)R_Ш=const, R_Д=var;

2)R_Ш=var, R_Д=const;

3) R_Ш=var, R_Д=var.

ω

I_Я

0

Рис. 4.13

4.14. Приведенные характеристики получены при

1)R_Ш=const, R_Д=var;

2)R_Ш=var, R_Д=const;

3) R_Ш=var, R_Д=var.

ω

I_Я

0

Рис. 4.14

4.15. При размыкании рубильника Р скорость двигателя, работающего вхолостую

1. уменьшится;

2. увеличится;

3. 3. останется неизменной.

Рис. 4.15.

4.16. При работе двигателя вхолостую замыкание рубильника Р приводит

1. к увеличению скорости;

2. к уменьшению скорости;

3. 3. скорость не изменяется.

Рис. 4.16

4.17. При R_Ш=0 машина работает на характеристике

1. а;

2. б;

3. в;

4. г.

г

0

в

естеств.х-ка

ω

I_Я

б

а

Рис. 4.17

4.18. При замыкании рубильника Р скорость двигателя

1. увеличится;

2. останется неизменной;

3. уменьшится.

Рис. 4.18

4.19. По оси абсцисс отложен

1. момент М;

2. ток якоря I_Я;

3) мало данных.

Асимптота

0

ω

Рис. 4.19.

4.20. По оси абсцисс отложен

1. момент М;

2. ток якоря I_Я;

3. мало данных.

0

ω

Рис. 4.20.

4.21. Механическую характеристику а двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением можно получить

1. изменением дополнительного сопротивления в якорной цепи;

2. шунтированием обмотки возбуждения;

3. шунтированием якоря.

М

а

ω

естеств. х-ка

Рис. 4.21.

4.22. Какая из приведенных схем применяется для регулирования скорости вверх от основной?

1. а;

2. б;

3. в.

а)

б) в)

Рис. 4.22.

4.23. При увеличении угла управления α управляемого выпрямителя, питающего двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, жесткость механических характеристик двигателя в области непрерывных токов

1. увеличивается;

2. уменьшается;

3. остается неизменной.

4.24. При уменьшении угла управления α управляемого выпрямителя, питающего двигатель постоянного тока с независимым возбуждением под нагрузкой, скорость вращения двигателя

1. остается неизменной;

2. увеличивается;

3. уменьшается.

4.25. При периодическом включении и отключении контактора (показаны его контакты КМ1 и КМ2), когда , электропривод имеет характеристику

1. а;

2. б;

3. в;

4. г.

б

г

в

0

М

а

ω

Рис. 4.25.

4.26. Какое из приведенных соотношений синхронных скоростей двухскоростного асинхронного двигателя можно получить при регулировании скорости изменением числа пар полюсов?

1. ω₀^'=0,9ω₀;

2. ω₀^'=0,5ω₀;

3)ω₀^'=0,5ω_0.

4.27. При переходе от схемы а к схеме б синхронная скорость двухскоростного асинхронного двигателя

1. уменьшится;

2. увеличится;

3. останется неизменной.

Рис. 4.27.

4.28. При переходе от схемы а к схеме б синхронная скорость двухскоростного асинхронного двигателя

1. уменьшится;

2. увеличится;

3. останется неизменной.

Рис. 4.28.

4.29. Какая характеристика короткозамкнутого асинхронного двигателя соответствует наибольшей частоте питающей сети?

1. а;

2. б;

3. в.

0

М

в

б

а

ω₀₃

ω₀₂

ω₀₁

ω

Рис. 4.29.

4.30. Регулирование скорости асинхронного двигателя (полагаем R₁≈0) осуществляется изменением частоты по закону

1);

2);

3).

0

М

естетсв. х-ка

ω

Рис. 4.30.

4.31. Регулирование скорости асинхронного двигателя осуществляется изменением частоты, причем

1) ;

2) ;

3) .

0

М

естетсв. х-ка

ω

Рис. 4.30.

4.32. При уменьшении напряжения синхронного двигателя на 15% скорость вращения

1. остается неизменной;

2. уменьшается на 15%;

3. увеличивается на 15%;

4)мало данных.

4.33. При снижении частоты сети скорость вращения синхронного двигателя

1. остается неизменной;

2. уменьшается;

3. увеличивается.

~

КЛ

С3

С2

С1

М

4.34. Контакты КЛ замыкаются и размыкаются с некоторой частотой. Какая из характеристик электропривода соответствует наибольшему значению ?

1. а;

2. б;

3. в.

в

б

а

0

М

ω

Рис. 4..34

4.35.Два двигателя Д_а и Д_б с характеристиками а и б приводят в движение рабочий орган механизма РО (М_С реактивный). Какой из двигателей нагружен больше?

1. Д_а;

2. Д_б;

3)нагрузка одинакова;

4)мало данных.

ω

Д_б

РО

Сеть

Рис. 4.35

4.36. Два двигателя Д_а и Д_б, работающие на общий вал и приводящие в движение горизонтальный конвейер, развивают момент М_с и скорость ω_С. При отключении двигателя Д_а от сети

1. конвейер остановится;

2. скорость конвейера уменьшится;

3. изменит направление движения конвейера.

Рис. 4.36.

результирующая х-ка

4.37. При подъеме груза два двигателя Д_а и Д_б, работающие на общий вал, вращаются со скоростью ω=ω_С и развивают момент М=М_С. При отключении двигателя Д_а от сети

1. груз будет подниматься с меньшей скоростью;

2. груз будет неподвижен;

3. груз будет опускаться.

ω

ω_С

М_С

а

б

результирующая х-ка

0

М

Рис. 4.37.

4.38. При подъеме груза два двигателя Д_а и Д_б, работающие на общий вал, вращаются со скоростью ω=ω_С и развивают момент М=М_С. При отключении двигателя Д_а от сети

1. груз будет подниматься с меньшей скоростью;

2. груз будет неподвижен;

3. груз будет опускаться.

ω

ω_С

М_С

а

б

результирующая х-ка

0

М

Рис. 4.38.

4.39. Сочетание двигательного и тормозного режимов машин, работающих на общий вал, используются для

1. повышения к.п.д. системы;

2. получения низких скоростей вращения;

3. регулирования скорости вверх от основной.

4.40. Асинхронные двигатели Д_а и Д_б, работая на общий вал, обеспечивают результирующую характеристику в. Двигатель Д_а имеет характеристику а. Двигатель Д_б работает

1. в режиме

противовключения;

2. в режиме динамического торможения;

3. в режиме рекуперативного торможения.

а

б

0

М

ω

Рис. 4.40.

Содержательный модуль 5. Регулирование координат в замкнутых системах АЭП.

Учебный элемент 5.1. Математическое описание систем АЭП.

Учебный элемент 5.2. Обеспечение показателей качества процесса регулирования.

Учебный элемент 5.3. Синтез замкнутых систем АЭП.

Методические указания. В теории электропривода механические, электрические и магнитные величины, характеризующие работу двигателя, - скорость, ускорение, положение вала, момент, ток, мощность, магнитный поток и так далее – называют координатами или регулируемыми величинами. Используя этот термин, можно сказать, что управление движением рабочего органа ТМ электрическим способом осуществляется за счет регулирования координат электродвигателя, как в установившемся, так и в переходном режимах работы ТМ. В установившемся режиме для обеспечения точной остановки кабины лифта необходимо регулировать скорость двигателя. В переходном режиме при разгоне и торможении кабины для обеспечения комфортных ощущений пассажиров необходимо регулировать ускорение.

В общем случае регулирования координат двигателя может осуществляться в разомкнутых и замкнутых системах АЭП. В первом случае система АЭП называется неавтоматизированной, так как все операции по управлению электроприводом осуществляются оператором. Качество такого управления обычно оказывается не очень высоким.

При необходимости получения процесса регулирования с высокими качественными показателями применяют замкнутые системы АЭП. В них оператор дает только команду на начало и конец работы, а все остальные операции по обеспечению заданного технологического процесса обеспечиваются системой управления АЭП без участия человека. Такие системы называют автоматизированными.

При регулировании двух или нескольких координат используют три основных схемы замкнутых систем АЭП. Первая схема носит название схемы с суммирующим усилителем. В ней сигнал задания и сигналы обратных связей подаются на вход одного усилителя (регулятора). Достоинство схемы заключается в простоте, а недостаток – в невозможности независимого регулирования каждой из координат.

Во второй схеме используются нелинейные обратные связи, называемые в теории электропривода отсечками. Это позволяет в некотором диапазоне разделить регулирование координат.

Указанные недостатки схем с общим усилителем устраняются при использовании систем подчиненного регулирования координат. Каждая из координат регулируется в отдельном замкнутом контуре, что позволяет оптимально регулировать выходную величину.

Синтез систем подчиненного регулирования, при котором выбирают тип регулятора и его параметры, позволяет получить в динамических режимах оптимальный переходный процесс.

Литература: [1, с.212-493; 2, с.41-59, 133-165, 269-276].

Вопросы для контроля знаний

5.1. Механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением в разомкнутой системе управляемый преобразователь –двигатель (П-Д) будет иметь вид

1)прямой 1;

2)прямой 2;

3)естественной

характеристики 4)прямой 3;

5)прямой 4.

-

+

Д2

Д1

Ш2

-

+

Ш1

LM

М

П

~ сеть

Рис. 5.1.

ω₀

1

2

3

4

0

М

ω

естест. х-ка

5.2. (схема и характеристики вопроса 5.1) Механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением в системе П-Д с обратной связью по напряжению преобразователя и пропорциональном регуляторе напряжения будет иметь вид

1. прямой 1;

2. прямой 2;

3. естественной характеристики;

4. прямой 3;

5. прямой 4.

5.3. Механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением в системе П-Д с обратной связью по напряжению преобразователя и пропорционально-интегральном регуляторе напряжения будет иметь вид

1. прямой 1;

2. прямой 2;

3. естественной характеристики;

4. прямой 3;

5. прямой 4.

5.4. Механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением в системе П-Д с обратной связью по скорости двигателя и пропорциональном регуляторе скорости будет иметь вид

1. прямой 1;

2. прямой 2;

3. естественной характеристики;

4. прямой 3;

5. прямой 4.

5.5. (схема и характеристики вопроса 5.1) Механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением в системе П-Д с обратной связью по скорости двигателя и пропорционально-интегральном регуляторе скорости будет иметь вид

1. прямой 1;

2. прямой 2;

3. естественной характеристики;

4. прямой 3;

5. прямой 4.

5.6. Защита двигателя в замкнутой системе П-Д с суммирующим усилителем в режиме работы «на упор» осуществляется

1. включением в цепи протекания тока якоря дополнительного сопротивления;

2. установкой максимально-токовой защиты;

3. применением задержанной обратной связи по току якоря.

5.7. Защита двигателя в замкнутой системе П-Д, построенной по принципу подчиненного регулирования, в режиме работы «на упор» осуществляется

1. применением задержанной обратной связи по току якоря;

2. регулированием тока якоря в замкнутом контуре;

3. включением в цепь протекания тока якоря дополнительного сопротивления.

5.8. Количество замкнутых контуров в системе подчиненного регулирования определяется

1. требованием заказчика;

2. числом больших постоянных времени в составе объекта управления;

3. сложностью наладки системы.

5.9. При указанных на рисунке 5.9 схеме выпрямления и величине выпрямляемого напряжения необходимо

1. ограничивать максимальную величину угла управления тиристорами;

2. ограничивать минимальную величину угла управления тиристорами;

3. не ограничивать величину угла управления тиристорами.

5.10. (схема вопроса 5.9, характеристики вопроса 5.1) Если зашунтировать конденсатор С4, то характеристика двигателя будет иметь вид

1. прямой 1;

2. прямой 2;

3. естественной характеристики;

4. прямой 3;

5. прямой 4.

5.11. (схема вопроса 5.9) Сигналом управления для регулятора скорости служит

1. электрический ток;

2. электрическое напряжение;

3. электрическая мощность;

4. магнитный поток.

5.12. (схема вопроса 5.9) Выпрямленное напряжение тиристорного преобразователя регулируется за счет

1. увеличения амплитуды импульсов управления тиристорами;

2. увеличения крутизны переднего фронта импульсов управления;

3. увеличения времени включенного состояния тиристоров.

5.13. (схема вопроса 5.9) Система импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем (СИФУ) предназначена для

1. формирует импульсы управления тиристорами;

2. изменяет положение импульсов управления по фазе;

3. формирует импульсы управления тиристорами и изменяет их положение по фазе относительно точки естественной коммутации.

5.14.(схема вопроса 5.9) Тиристорный преобразователь, приведенный на рисунке

1. реверсивный;

2. нереверсивный;

3. недостаточно информации.

5.15. (схема вопроса 5.9) При обрыве в цепи обратной связи по скорости

1. двигатель остановится;

2. скорость двигателя увеличится;

3. напряжение на зажимах якоря двигателя резко увеличится.

5.16. При переходе двигателя в режим работы «на упор»

1. сгорят плавкие вставки предохранителей;

2. СИФУ отключит импульсы управления тиристорами;

3. действие узла токового ограничения (УТО) уменьшит напряжение на зажимах якоря двигателя.

5.16. (схема вопроса 5.9) Скорость вращения двигателя зависит от

1. величины сигнала задания;

2. величины момента сопротивления;

3. величины напряжения на зажимах якоря двигателя.

59

Рис. 5.9. Функциональная схема установки

-15V

Пр3

+15V

ТА

і_с

і_с+ і_т

і_з

-10V

-15V

-

+

-

+

-

+

+15V

~

M

G

BR

R28

10

R11

11

R10

VD2

VD1

R18

R9

R15, R16

R21

УТО

VD3

+

-

А

VТ2

С7

R24

VТ1

R23

R5

R22

R20

5

3

4

СИФУ

Тр2

Тр3

R26

Пр1

Пр2

2

8

9

VS2

VS1

VD3

VD4

R32

ИВМ

L

+

LBR

_-

+

LG

_-

LM

ИП

1

7

С4

С2

УОС

Учебное издание

Методические указания

к самостоятельному изучению курса «Автоматизированный электропри-

вод» и вопросы для контроля знаний (для студентов 4 курса всех форм обучения специальности 6.090603 – «Электротехнические системы электроснабжения»).

Составители: Василий Николаевич Гаряжа, Виктор Николаевич Фатеев

Редактор: Н.З. Алябьев

План 2007, поз. 552

Подп. к печати 16.03.2007 Формат 60×84 1/16 Бумага офисная

Печать на ризографе Условн. – печ. л 2,6 Уч. – изд. 3,2

Тираж 300 экз. Зак. № 61002, Харьков, ул. Революции,12

61002, Харьков, ул. Революции,12

60