Классификация и виды следящих систем. Задачи и этапы проектирования следящих систем, страница 6

К недостаткам ЭСП такого типа следует отнести сложность предварительного усилителя, особенно при работе в режиме ШИМ.

Широкое применение нашли ЭСП, в силовых частях, которых используются тиристоры. Питание силового каскада тиристорного преобразователя (ТП) может осуществляться как от сети постоянного, так и от сети переменного однофазного и трехфазного тока. При питании ТП от сети переменного тока напряжение управляющего сигнала преобразуется в управляющий импульс, фазовый которого изменяется относительно опорного напряжения питающей сети. Таким образом, регулируется среднее значение тока, протекающего через нагрузку.

На рис. 1.7 изображена схема электрического следящего привода с применением в СЧ системы тиристорных преобразователей. Силовая часть имеет в своем составе управляемый мост, состоящий из четырех групп тиристоров (соответственно Т₁ – Т₁₂). В диагональ моста включен ИД постоянного тока независимого возбуждения. Питание моста осуществляется от трехфазной сети переменного тока. При появлении сигнала рассогласования определенной полярности открываются тиристоры, например Т₁ – Т₃ и Т₄ – Т₆. Ротор ИД приходит во вращение и через редуктор перемещает ОР в сторону уменьшения угла рассогласования q=q₁-q₂ . В это время два других плеча моста Т₇ – Т₉ и Т₁₀ – Т₁₂ принудительно закрыты управляющими импульсами. При изменении полярности управляющего напряжения картина меняется на обратную. Дроссели Др₁ – Др₄ предотвращают одновременное открытие всех плеч тиристорного моста, т. е. Предохраняют схему от короткого замыкания. ЭСП с тиристорным управлением может проектироваться на мощность от сорока ватт до сотен киловатт. К недостаткам следует отнести искажение формы кривой подающего напряжения; необходимость иметь источник питания с мощностью, в несколько раз превышающую мощность ИД; сложность предварительного усилителя.

1.3. ЗАДАЧИ И ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ

Основные задачи проектирования состоят в выявлении требуемых динамических свойств следящих систем, определения их типа (электрическая, гидравлическая, пневматическая СС), в выборе исполнительного двигателя, обладающего нужными предельными динамическими возможностями, определении метода управления и разработке схемы управления, которая при максимальной простоте и надежности и минимальных габаритах и весе обеспечивает необходимую динамику и точность.

Проектирование – процесс творческий и готовых рецептов дать невозможно. Успех зависит от многих объективных и субъективных причин и, в свою очередь, от квалификации проектировщика. Важным этапом проектирования является осмысливание функций, выполняемых всей системой управления, определение задач, возлагаемых на следящую систему, и влияние ее свойств на свойства всей системы, а также выявление всех управляющих и возмущающих воздействий на следящую систему и условий ее работы. В результате должна быть получена количественная оценка требуемых динамических свойств, обеспечивающих решение поставленной задачи.

В отдельных случаях техническое задание на проектирование следящей системы задается проектировщику заказчиком. Однако, и в этом случае часто бывает необходимо подробнее изучить общие свойства системы, в которую входит СС, для уточнения ТЗ, для выявления недостающих данных для проектирования. Бывают случаи выдачи ТЗ, реализация которого не представляется возможной не только теоретически, но и практически. Вот почему важно для проектировщика СС знание и осмысливание всех функций выполняемых системой в целом и СС – в частности.

После этого может быть начато собственно проектирование СС, содержащее, как правило, следующие этапы.

Выбор типа следящей системы, исполнительного двигателя и метода управления. При решении этих вопросов необходимо учитывать вид источников энергии, которые могут быть использованы для питания СС, требуемые динамические, энергетические и эксплуатационные свойства и условия ее работы. Часто важную роль при этом играют требуемые габариты и вес. Всегда должны учитываться вопросы повышения надежности следящей системы. На этом этапе определяются предельные динамические возможности исполнительного двигателя и выбирается передаточное отношение силового редуктора.

Следует отметить, что в большинстве случаев одни и те же задачи могут быть решены различными СС ,и от искусства проектировщика зависит выбор наиболее удачного варианта.