§ 1.3. Типовые узлы и схемы управления электроприводами

1. Управление электроприводами

Основные сведения

Под управлением электроприводом понимают выполнение следующих функций:

1. пуск и остановку;

2. регулирование скорости;

3. реверсирование;

4. электрическое торможение;

5. поддержание постоянства одного или нескольких параметров, например, скоро-

сти, момента, мощности и др.

Чем большее число функций выполняет электропривод, тем сложнее его схема уп-

равления.

Простейший электропривод, например, электропривод вентилятора или насоса - не нуждается в регулировании скорости, реверсе, электрическом торможении и т.п., для него достаточны пуск и остановка.

В то же время электропривод гребной электрической установки требует выполне-

ния всех пяти функций, в том числе последней. Действительно, на дизель-электроходах

постоянного тока применяют ГЭУ с поддержанием постоянства тока, или напряжения, или мощности.

Из сказанного выше следует, что сложность схемы управления полностью зависит от особенностей технологических процессов, выполняемых механизмом.

Виды управления электроприводами

В зависимости от степени автоматизации , различают 3 вида электроприводов:

1. неавтоматизированные;

2. автоматизированные;

3. автоматические.

В неавтоматизированном электроприводе человек участвует на всех стадиях

управления электроприводом.

Пример: электропривод вентилятора, управляемый при помощи поста управления с двумя кнопками «Пуск» и «Стоп». Оба действия – пуск и остановка, выполняет человек путём нажатия соответствующей кнопки.

В автоматизированном электроприводе функции управления разделены между человеком и управляющим устройством. Обычно человек задаёт программу работы элект

ропривода, остальное же выполняет управляющее устройство.

Пример: электропривод грузовой лебёдки с 3-мя скоростями. Пусть оператор ( ле-

бёдчик ) резко перевёл рукоятку командоконтроллера из нулевого положения сразу в 3-е в направлении «Подъём». Двигатель при этом включится не на 3-й скорости, а на 1-й, что позволит избежать поломки редуктора, а далее разгон электродвигателя произойдёт посте

пенно, с задержкой при переходе с 1-й скорости на 2-й, а затем со 2-й к 3-ю. Эту задержку обеспечивают два реле времени, входящие в состав управляющего устройства.

В автоматическом электроприводе роль человека сводится лишь к наблюдению за работой электропривода.

Пример: автоматический рулевой. На начальном этапе участие человека заключает-

ся в подаче питания на рулевой электропривод ( электромеханик ) и в выведении судна на требуемый курс, например, при помощи штурвала ( рулевой матрос или вахтенный помощ

ник ). После этого на тумбе управления рулевым электроприводом ( мостик ) переключа-

тель видов управления устанавливают в положение «Автомат». Далее судно удерживается на заданном курсе автоматически.

В зависимости от условий плавания, такой режим может длиться от нескольких часов до нескольких десятков суток.

Управление автоматизированным и автоматическим электроприводами осуществля

ют системы управления электроприводами.

Системы управления электроприводами

Системой управления электроприводом называют совокупность технических уст-

ройств, обеспечивающих заданный режим работы электропривода.

В зависимости от элементной основы ( базы ) различают три вида систем:

1. системы релейно-контакторного управления;

2. электромашинные системы управления;

3. бесконтактные системы управления.

Системы релейно-контакторного управления состоят из электродвигателя посто-

янного или переменного тока, магнитного пускателя или контроллера, командоконтрол-

лера и ящиков пусковых или пускорегулировочных резисторов.

Такие системы применяют для управления электродвигателями небольшой мощно-

сти – от нескольких кВт до нескольких десятков Квт.

Электромашинные системы управления состоят из электродвигателя постоянного тока, питающего его отдельного генератора и аппаратов управления. Эти системы называ-

ются «система генератор – двигатель» или, сокращенно, «система Г – Д».

Такие системы применяют для управления электродвигателями мощностью от не-

кольких десятков кВт до нескольких сотен кВт. В настоящее время эти системы вытесня-

ются более надежными и экономичными бесконтактными системами управления.

Бесконтактные системы управления состоят из электродвигателей постоянного

или переменного тока, тиристорных преобразователей постоянного или переменного тока

и аппаратов управления. Мощность таких систем составляет десятки и сотни кВт.

В последнее время для непосредственного управления бесконтактными системами

применяют микропроцессорные системы управления ( бортовые компьютеры ).

Ниже приведены типовые узлы и схемы управления электроприводами.