АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ МОЩНОСТИ
Как следует нз (8-3), постоянной скорости движения полосы V и постоянному натяжению соответствует постоянство мощности, расходуемой иа создание натяжения. Поддержание постоянства
полезной мощности натяжения затруднительно, и в большинстве случаев системы строятся как системы с измерением и поддержанием постоянства электромагнитной мощности двигателя, представляющей собой произведение ЭДС двигателя на ток якоря и отличающейся от полезной мощности на сумму мощности потерь в механизме наматывающего устройства, мощности потерь на вращение двигателя и мощности, затрачиваемой на деформацию полосы
Рис, 8-3 |
при изгибе.
Одна из схем, построенных по принципу измерения электромагнитной мощности, приведена на рис. 8-3. Двигатель намоточного устройства (М) питается от преобразователя Пр, за счет изменения напряжения которого регулируется скорость двигателя как при разгоне и торможении, так и в процессе изменения радиуса рулона. Поток двигателя, создаваемый обмоткой возбуждения ОВМ, остается постоянным. Электромагнитная мощность измеряется с помощью измерительного генератора {ИГ)У ток возбуждения которого (а прн линейной характеристике намагничивания ИГ — н поток возбуждения) пропорционален току якоря двигателя, так как его обмотка возбуждения ОВИГ включена на шунт 111 в якорной цепи. Тогда ЭДС измерительного генератора есть і
где kt — коэффициент пропорциональности между потоком возбуждения ИГ и током якоря двигателя.
Напряжение ИГ сравнивается с предписанным значением, которое задается задатчиком натяжения ЗНт. Поскольку мощность должна быть пропорциональна скорости V согласно (8-3), то ведущее напряжение £)лед меняется пропорционально этой скорости (часто в качестве (7кед используется напряжение тахогенератора на валу двигателя М2 последней клети нли секции иа рнс. 8-1, а). При данном і/вед перемещение движка ЗНт приводит к изменению натяжения. В процессе намотки рулона радиус его увеличивается, что при неизменной скорости приводит к увеличению натяжения и росту якорного тока. ЭДС с измерительного генератора стремится возрасти, а замкнутая система регулирования с точностью
па статической ошибки поддерживает ее постоянство, обеспечивая тем самым и постоянство электромагнитной мощности.
В схеме предусмотрены узлы ограничения скорости двигателя При его работе вхолостую, компенсации потерь и компенсации динамического тока в переходных режимах. Первый, работающий в режиме отсечки, представляет собой узел сравнения имч с частью напряжения преобразователя (Уотс, снимаемой с резистора R±. В процессе перемотки Vwд > Uon н диод Д закрыт. На холостом ходу ток якоря мал и система регулирования, стремясь поддержать постоянство мощности, увеличивает скорость двигателя за счет увеличения напряжения преобразователя. Когда напряжение (/07<. станет больше £/всд, на вход регулятора (Р) поступит отрицательный сигнал, ограничивающий рост напряжения.
Учет потерь представляет собой достаточно сложную задачу, так как потерн не зависят однозначно от скорости двигателя, а определяются всем комплексом факторов, действующих в процессе перемотки и носящих часто случайный характер. Однако в ряде случаев удается выделить постоянную составляющую потерь и составляющую, приблизительно пропорциональную скорости наматывающего устройства. Для примерной компенсации потерь в цепи возбуждения ОВИГ действуют постоянное напряжение UQ и часть напряжения преобразователя сделителя R5, приблизительно пропорциональная скорости двигателя М. Оба этих напряжения действуют встречно падению напряжения на шунте. В результате ЭДС ИГ уменьшается и замкнутая система, поддерживая ее в соответствии с t/вед» увеличивает электромагнитную мощность приблизительно на мощность потерь.
Режимы ускорения н замедления контролируются включающимися на это время реле соответственно РУ и РЗ. Прн разгоне в процессе намотки, когда электромагнитную мощность надо увеличить, в цепь ОВИГ вводится сопротивление R4y а при замедлении, когда ее надо уменьшить, — исключается R3.
Недостатком системы с поддержанием на постоянном уровне электромагнитной мощности является низкая точность измерения мощности. Одной из причин этого является непостоянство потока возбуждения двигателя, который фактически зависит от реакции якоря. Кроме того, зависимость потока возбуждения ИГ от якорного тока может считаться линейной только приблизительно.