ПКУ - параллельное корректирующее устройство

В середине 30-х годов начался массовый выпуск агрегатных металлорежущих станков с многодвигательными электроприводами и автоматическим релейно-контакторным управлением рабочими циклами. Появляются копировальные станки, работающие по копиру и чертежу. Несколько позже ряд фотосистем управления электроприводами был разработан и осуществлен с использованием слежения за вводимыми в системы сигналами. Многие из упомянутых здесь САУ работали по замкнутому циклу (с обратными связями). Начало широ­кого применения замкнутых систем относится к 1938—1940 гг. В настоящее время они широко применяются в системах автоматического управления электроприводами с различными средствами автоматизации: электромашинными и полупроводниковыми усилителями и преобразователями. Электромашинный усилитель (ЭМУ) был введён в системы автоматического управления в 1937 г. С тех пор ЭМУ нашли широкое применение в отечественных и за­рубежных системах автоматического управления. В 1935 г. в ВЭИ был разработан электропривод с тиратронной системой управления. Развитие приводов с применением безынерционных ионных приборов успешно продолжается до настоящего времени. На этой основе были созданы системы управления большой мощности с широким диапазоном регулирования скорости, успешно заменяющие системы с электромашинными преобразователями переменного тока в постоянный. В настоящее вре­мя установки с управляемыми ртутными выпрямителями применяются на ряде заводов металлургической про­мышленности. Мощности отдельных установок дости­гают 15000 киловатт. Перед Великой Отечественной войной в системах автоматического управления начали применяться магнитные усилители, обладающие высокой надежностью, простотой и удобством при создании систем управления с питанием от сети переменного тока. В последние годы названные выше усилители и преобразователи начали уступать место полупроводниковым, которые отличаются высоким быстродействием, экономичностью, малым весом и малыми габаритными размерами, а также долговечностью. Области применения систем автоматического управления (САУ) с транзисторами и тиристорами непрерывно расширяются. Эти САУ успешно внедряются в металлургическую, металлообрабатывающую и другие отрасли промышленности.

Исторически вместе с развитием электропривода развивалось и автоматическое управление им. Как известно, двигатель постоянного тока был впервые применен Б. С. Якоби в 1834—1838 гг. для привода катера. К середине второй половины XIX в. генераторы и двигатели постоянного тока приобрели конструктивные формы, близкие к современным, и начали применяться в промышленных и военных установках. А. П. Давыдов в 1867 г. испытал систему автоматической стрельбы и создал электрическую следящую систему управления артиллерийским огнем. Выдающийся русский электротехник В. И. Чиколев в 1879 г. разработал сервопривод постоянного тока для дуговой лампы с автоматическим поддержанием ее тока на заданном уровне. Примененный им принцип управления по возмущению широко используется и в наше время для управления различными электроприводами. Необходимые предпосылки для развития электроприводов переменного тока были заложены в трудах П. Н. Яблочкова—изобретателя трансформатора и М. О. Доливо-Добровольского, который в 1889 г. разработал систему трехфазного тока и асин­хронный двигатель (короткозамкнутый и с фазным ротором). В этот период в западных странах создаются крупные электроприводы прокатных станов, подъемников, бумагоделательных машин и дру­гих механизмов.

Итак, автоматическое управление электроприводами сводится к выполнению САУ без непосредственного участия оператора заданного объекту управления режима работы в статических и динамических условиях в соответствии с требованиями производственного процесса. В настоящее время автоматическое управление является преобладающим способом управления промышленными электроприводами.

Автоматизированный электропривод в современных условиях представляет собой систему автоматического управления (САУ) большей или меньшей сложности и в свою очередь может составлять часть более сложной автоматической системы управления процессом. Такие сложные системы должны собирать информацию о ходе производственного процесса, обрабатывать ее согласно заданным «алгоритмам» и выдавать управляющие воздействия электрическим машинам или другим элементам, обеспечивающие целесообразный ход производственного процесса.

Управление электроприводами называется ручным, если оно выполняется при помощи простейших коммутационных аппаратов (рубильников контроллеров и т. п.), на которые непосредственно воздействует человек (оператор). Автоматическое управление электропри­водами осуществляется без непосредственного участия человека. Здесь человек может давать лишь первый ко­мандный импульс на автоматическое выполнение того или другого режима работы привода и контролировать его. Часто и первый импульс для автоматического управ­ления электроприводом отдельной машины также подается самими автоматическими устройствами.

Электроприводом называется электромеханическое устройство, посредством которого приводятся в движение рабочие органы машин, и обеспечивается управление энергией, преобразованной из электрической в механическую. Современный электропривод определяет собой уровень силовой электровооруженности труда и благо­даря своим преимуществам по сравнению со всеми дру­гими видами приводов является основным и главным средством автоматизации рабочих машин и производ­ственных процессов.

ВВЕДЕНИЕ

Алгоритмом здесь назван перечень логических и математических правил, которым должны подчиняться переменные в данном процессе. В простейших- случаях алгоритм сводится к задачам автоматического пуска или остановки электродвигателей. В более сложных САУ может, например, оказаться необходимым подсчет к. п. д. объекта управления и автоматическое управление, обеспечивающее максимум к. п. д. при различных возмущениях.

В России развитие электрического привода активно началось после принятия плана ГОЭЛРО, наметивший программу реконструкции старых и строительства большого числа новых электростанций, а также развертывания электротехнической промышленности. Выполнение этого плана позволило перейти к замене устаревших паровых промышленных приводов групповыми и одиночными элек­трическими приводами. Начался выпуск электрифициро­ванных машин. Электропривод стал совершенствоваться за счет как улучшения и специализации электродвигателей, так и расширения функций, выполняемых системами автоматического управления. В 1931 г. заводом «Электросила» были изготовлены электрические машины, а Харьковским электромеханическим заводом (ХЭМЗ) поставлена аппаратура для реверсивного электропривода советского блюминга (мощного обжимного прокатного стана) с приводным электродвигателем мощностью 7000 л. с. Система автоматического управления этим электропри­водом была выполнена с применением релейно-контакторной аппаратуры, позволяющей оператору при помощи контроллеров управлять сложным процессом прокатки металла.

В технике автоматического управления в настоящее время широко используются системы программного управления, позволяющих исключить вмешательство человека в рабочий процесс, даже при обработке самых сложных деталей на отдельных машинах и комплексах машин. Использование современных вычислительных машин позволяет согласно полученным результа­там корректировать ход производственных процессов, что привело к появлению нового класса самонастраивающихся систем с элементами искусственного интеллекта. Создание этих систем невозможно без применения следящих электрических приводов различных типов и мощностей.

Лекция 2

Электрический следящий привод (ЭСП) - замкнутая динамическая система, управляющая перемещением объекта регулирования. При этом регулируемая величина с той или иной степенью точности воспроизводит приложенное к системе воздействие.

Блок - схема следящего электропривода представлена на рисунке 0.1:

Рис. 0.1 Блок - схема следящего электропривода

ИУ - измерительное устройство;

ПУ - преобразующее устройство;

УП - предварительный усилитель;

УМ - усилитель мощности;

ИЭ - источник энергии;

ИД - исполнительный двигатель;

МП - механическая передача;

ОУ - объект управления;

Дата добавления: 2014-01-20