Sistema de control de velocidad CC

Descripción general Los métodos de control de velocidad suelen ser mecánicos, eléctricos, hidráulicos, neumáticos y los métodos de control de velocidad mecánicos y eléctricos solo se pueden utilizar para métodos de control de velocidad mecánicos y eléctricos. Mejore la eficiencia de la transmisión, sea fácil de operar, fácil de obtener una regulación de velocidad continua, fácil de lograr control de larga distancia y control automático, por lo tanto, ampliamente utilizado en maquinaria de producción debido al motor de CC tiene un excelente rendimiento de movimiento y características de control, aunque no es tan estructura como motor de CA Simple, económico, fácil de fabricar y fácil de mantener, pero en los últimos años, con el desarrollo de la tecnología informática, la tecnología de la electrónica de potencia y la tecnología de control, el sistema de control de velocidad de CA se ha desarrollado rápidamente y, en muchas ocasiones, está reemplazando gradualmente el sistema de control de velocidad de CC. Pero la forma principal. En muchos sectores industriales de China, como laminación de acero, minería, perforación marina, procesamiento de metales, textiles, fabricación de papel y edificios de gran altura, en la teoría y la práctica se requieren sistemas de control de velocidad de arrastre eléctrico controlables de alto rendimiento, desde la tecnología de control. perspectiva, es la base del sistema de control de velocidad de CA. Por lo tanto, primero nos centramos en la regulación de velocidad de CC. 8.1.1 Método de control de velocidad del motor de CC De acuerdo con el principio básico del motor de CC del tercer capítulo, a partir del potencial inducido, el par electromagnético y la ecuación de características mecánicas, existen tres métodos de control de velocidad para CC. motores: (1) Ajuste la tensión de alimentación del inducido U.

Cambiar el voltaje del inducido es principalmente para reducir el voltaje del inducido del voltaje nominal y cambiar la velocidad de la velocidad nominal del motor. Este es el mejor método para un sistema de par constante. El cambio encuentra una constante de tiempo pequeña y puede responder rápidamente, pero requiere una fuente de alimentación de CC ajustable de gran capacidad. (2) Cambie el flujo magnético principal del motor. Cambiar el flujo magnético puede lograr una regulación de velocidad suave y continua, pero solo debilita el flujo magnético para la regulación de velocidad (lo que se conoce como regulación de velocidad magnética débil). La constante de tiempo encontrada por la cantidad del motor es mucho mayor que la encontrada por el cambio, y la velocidad de respuesta es mayor. Más lento, pero la capacidad de potencia requerida es pequeña. (3) Cambie la resistencia del bucle de armadura. El método de regulación de velocidad de la resistencia de cadena fuera del circuito del inducido del motor es simple y conveniente de operar. Sin embargo, sólo se puede utilizar para la regulación de velocidad por pasos; También consume mucha energía en la resistencia de regulación de velocidad.

Existen muchas deficiencias al cambiar la regulación de la velocidad de resistencia. En la actualidad, rara vez se utiliza. En algunas grúas, polipastos y trenes eléctricos, el rendimiento del control de velocidad no es alto o el tiempo de funcionamiento a baja velocidad no es largo. La velocidad aumenta en un pequeño rango por encima de la velocidad nominal. Por lo tanto, el control automático del sistema de control de velocidad de CC a menudo se basa en la regulación de voltaje y la regulación de velocidad. Si es necesario, la corriente en el devanado del inducido de la regulación de voltaje y el motor de CC magnético débil interactúa con el flujo magnético principal del estator para generar fuerza electromagnética y rotación electromagnética. En ese momento, la armadura gira. La rotación electromagnética del motor CC se ajusta de forma muy cómoda por separado. Este mecanismo hace que el motor de CC tenga buenas características de control de par y, por lo tanto, tenga un excelente rendimiento de regulación de velocidad. El ajuste del flujo magnético principal generalmente se realiza quieto o mediante la regulación magnética; ambos necesitan potencia de CC ajustable. 8.1.3 Indicadores de desempeño del sistema de control de velocidad Cualquier equipo que requiera control de velocidad debe tener ciertos requisitos para su desempeño de control. Por ejemplo, las máquinas herramienta de precisión requieren una precisión de mecanizado de decenas de micrones a varias velocidades, con una diferencia máxima y mínima de casi 300 veces; un motor de laminador con una capacidad de varios miles de kW debe pasar de positivo a inverso en menos de un segundo. Proceso; Todos estos requisitos para las máquinas de papel de alta velocidad se pueden traducir en indicadores dinámicos y de estado estable de los sistemas de control de movimiento como base para el diseño del sistema. Requisitos de control de velocidad Varias máquinas de producción tienen diferentes requisitos de control de velocidad para el sistema de control de velocidad. Se resumen los siguientes tres aspectos: (1) Regulación de velocidad.

La velocidad se ajusta de forma gradual (escalonada) o suave (continua) en un rango de velocidades máximas y mínimas. (2) Velocidad constante. Operación estable a la velocidad requerida con un cierto grado de precisión, sin debido a diversas posibles perturbaciones externas (como cambios de carga, fluctuaciones de voltaje de la red, etc.) (3) control de aceleración y desaceleración. Para equipos que arrancan y frenan con frecuencia, se requiere aumentar y desacelerar lo antes posible, acortando el tiempo de arranque y frenado para aumentar la productividad; A veces es necesario tener tres o más aspectos que no estén sujetos a severos, a veces sólo se requieren uno o dos de ellos. Algunos aspectos aún pueden ser contradictorios. Con el fin de analizar cuantitativamente el desempeño del problema. Indicadores de estado estable Los indicadores de rendimiento del sistema de control de movimiento cuando funciona de manera estable se denominan indicadores de estado estable, también conocidos como indicadores estáticos. Por ejemplo, el rango de velocidad y la tasa estática del sistema de control de velocidad durante el funcionamiento en estado estable, el error de tensión en estado estable del sistema de posición, etc. A continuación analizamos específicamente el índice de estado estacionario del sistema de control de velocidad. (1) Rango de regulación de velocidad D La relación entre la velocidad máxima nmax y la velocidad mínima nmin que puede alcanzar el motor se denomina rango de regulación de velocidad, que se indica con la letra D, es decir, donde nmax y nmin generalmente se refieren a la velocidad con carga nominal, para algunas cargas. Las máquinas muy ligeras, como las rectificadoras de precisión, también pueden utilizar la velocidad de carga real. Establecer nnom. (2) Tasa de error estático S Cuando el sistema funciona a una determinada velocidad, la relación de la caída de velocidad correspondiente a la velocidad ideal sin carga no cuando la carga cambia de la carga ideal sin carga a la carga nominal se denomina estática. y se expresa la diferencia estática.

La estabilidad del sistema de regulación de velocidad bajo el cambio de carga está relacionada con la dureza de las características mecánicas, cuanto más duras son las características, menor es la tasa de error estático, el diagrama estable de la velocidad 8.3 la tasa estática a diferentes velocidades (3 ) el sistema de regulación de presión La relación entre D, S y D en el sistema de regulación de velocidad de regulación de voltaje del motor de CC es la velocidad nominal del motor nnom. Si la caída de velocidad con la carga nominal es, entonces se consideran la velocidad estática del sistema y la velocidad mínima con la carga nominal. Para la ecuación (8.4), la ecuación (8.5) se puede escribir como el rango de velocidad es sustituir la ecuación (8.6) en la ecuación (8.7), y la ecuación (8.8) expresa entre el rango de velocidad D, la velocidad estática S y la caída de velocidad nominal. La relación que se debe satisfacer. Para el mismo sistema de control de velocidad, cuanto menor sea la dureza característica, menor será el rango de velocidad D permitido por el sistema. Por ejemplo, la velocidad nominal de un determinado motor de control de velocidad es nnom=1430r/min, y la caída de velocidad nominal es tal que si la tasa de error estático es S≤10%, el rango de regulación de velocidad es solo el índice de rendimiento del motor dinámico. sistema de control de movimiento de índice durante el proceso de transición. Indicadores dinámicos, incluidos indicadores de rendimiento dinámicos e indicadores de rendimiento antiinterferencias. (1) Siguiente índice de rendimiento Bajo la acción de una señal dada (o señal de entrada de referencia) R(t), el cambio en la salida del sistema C(t) se describe mediante los siguientes indicadores de rendimiento. Para diferentes indicadores de rendimiento, la respuesta inicial es cero y el sistema responde a la respuesta de salida de la señal de entrada de escalón unitario (llamada respuesta de escalón unitario). La Figura 8.4 muestra el siguiente índice de desempeño. Tiempo de subida de la curva de respuesta al escalón unitario 1 tr El tiempo necesario para que la curva de respuesta al escalón unitario se eleve desde cero por primera vez hasta el valor de estado estable se denomina tiempo de subida, que indica la rapidez de la respuesta dinámica. 2 sobrepaso