КЛАССИФИКАЦИЯ ССС
Системы стабилизации скорости (ССС) электроприводов применяются в тех случаях, когда с той или иной заданной точностью необходимо поддерживать скорость движения рабочих органов промышленных установок. Режимы работы ССС могут быть самым к разнообразными в зависимости от режимов работы промышленных Установок в технологическом процессе - Наиболее характерным является режим длительной работы электроприводов в установках
161 |
в А. В. Башарин
с непрерывным техналогическим процессом. К таким установкам относятся: непрерывные прокатные станы, бумагоделательные ма« шины, установки для производства полимерных материалов, корд - ных тканей и др. Как правило, такие промышленные установку являются многодвигательными и содержат от нескольких электроприводов до нескольких десятков электроприводов.
Режимы работы ССС могут быть кратковременными при программном управлении скоростью в широких пределах. Стабилизация скорости в этих случаях является частным режимом иа небольших временных интервалах. Это характерно для электроприводов ряда металлообрабатывающих станков, реверсивных прокатных станов.
При длительно-непрерывных режимах работы ССС особых тре« бований к режиму пуска электроприводов не предъявляется. Режим пуска является вспомогательным. ССС проектируются исходя в основном из условий обеспечения заданной точности стабилизации скорости в установившемся режиме. Важно при этом исключить долговременные дрейфы в информационно-измерительных частях ССС, которые вызываются главным образом тепловыми процессами. В системах с кратковременным режимом работы требование по точности стабилизации скорости иа одних интервалах времени может находиться в противоречии с требованием максимального быстродействия при изменении скорости на других интервалах.
Наиболее важным показателем ССС является точность стабилизации, о которой можно судить, например, по отклонению скорости А(ост в установившемся режиме пссле завершения переходной) процесса при изменении статического момента или напряжения сети. Отношение отклонения Асост к заданной скорости со3 определяеі показатель статической точности ССС Аоост/о)3, который может быть также определен в процентном выражении. Показатель статической точности применяется в основном для оценки сравнительно грубых ССС. В современных аналоговых системах управления электроприводами в качестве регуляторов преимущественно используются операционные усилители с большим коэффициентом усиления, и ие представляет особой сложности получать сколь угодно малые статические сшибки по скорости, если PC выполнять с интегральной составляющей. Аналогичная ситуация имеет место и в цифровых системах управления. В связи с этим более важным показателем, характеризующим точность ССС, является показатель динамической точности, связанный с оценкой мгновенных отклонений скорости на различных временных интервалах.
Мгновенные отклонения скорости зависят от ряда факторов, главные из которых: динамические изменения момента сопротивлений и напряжения сети; параметрические возмущения в электродвигателях, полупроводниковых преобразователях и кинематических передачах; погрешности измерения текущих значений скорости; помехи в каналах управления. Если один из названных факторов оказывается более значительным по сравнению с дрУ‘
гимн г то точность может быть оценена с учетом только этого фактора/ В противном случае необходимо производить оценку точности с учетом всех основных факторов, приводящих к нестабильности системы управления.
Динамическая точность может оцениваться по отношению мгновенного максимального отклонения Д&)нг или среднеквадратичного отклонения Л(осрк к заданному значению скорости (о3. Вторая оценка полнее характеризует точность системы, так как она основана иа статистических характеристиках отклонений. По динамической точности ССС могут быть разделены на следующие группы: 1) малой точности — больше (1 - г 5) %; 2) средней точности — (0 1 - S - 1) %; 3) точные — (0,01 - г - 0,1) %; 4) высокоточные — менее 0,01 %.
В зависимости от требований по точности системы электропривода выполняются с различными информационными и управляющими устройствами. Применяются аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы электроприводов, в которых различным образом осуществляется ввод задания, измерение скорости н формирование алгоритмов управления. Имеется различие и в выполнении силовой части электроприводов — в выборе полупроводникового преобразователя, электродвигателя, кинематической передачи. Например, для точных и высокоточных систем целесообразно выполнять электроприводы безредукторными с управлением от шцротио - импульсных преобразователей. Для электроприводов малой и средней точности применимы редукторные электроприводы с управлением от обычных 777.
Существенным фактором в проектировании ССС является диапазон регулирования уровня скорости d ~ «максЛом1ш, где <омакс, "'■нп—максимальная и минимальная скорости электропривода. По этому показателю системы электропривода разделяются на системы: 1) малого диапазона регулирования (d<C 3); 2) среднего диапазона регулирования (3 < d < 50); 3) широкого диапазона регулирования (d >50). В современных АСУ ЭП можно обеспечить диапазоны регулироаания скорости до 100 000 и более.
При изменении скорости в широком диапазоне могут существенно меняться динамические характеристики возмущающих воздействий и погрешности информационных устройств, В этих условиях ССС могут выполняться с перенастройкой структуры информационной » управляющей частей системы.