Управления электроприводом

В силовых электроприводах, системах управления электроприводами, системах автоматики возникает необходимость согласованного вращения или поворота на заданный угол двух или нескольких не связанных между собой механически валов механизмов или осей.

12.5. АППАРАТУРА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И ПРОСТЕЙШИЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

12.5. Аппаратура автоматического управления и простейшие схемы управления электроприводами .... 513

Для управления электроприводами служат релейно-контакторные аппараты, датчики состояния электропривода, управляющие ЭВМ, встроенные микропроцессорные системы, преобразователи и т. п.

ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. АППАРАТУРА И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

В нефтяной промышленности трансформаторы применяются широко.' Они используются в схемах электроснабжения установок добычи, транспорта и переработки нефти и гаэа. В настоящей учебном пособии рассматриваются трансформаторы и автотрансформаторы, применяемые в установках электрических центробешнх насосов, в буровых установках, в установках для электробурения/в системах защиты и'автоматического управления электроприводами нефтяной промышленности. Дм пи-' такая предприятий нефтяной промышленности (на крупных районнцх код-станциях) электроэнергия с напряжением 110-750 кВ преобразуется Б электроенергию с напрякением 35-220 кВу которое и пределах оацих предприятий для питания конкретных установок попихается до 6-Ю кВ шш 330-220 В» Из всего сказанного видно, что мощность трансформаторов, применяемых в электрических сетях, пита-вщих предприятия и установки нефтяной проыишленкогти, МОЕЭ'? колебаться в вначительных пределах/

Остановка БУ-ЗООЭ отличается от установки БУ-ЗООДЬ г только тем, что в ней щдасто дивалл устаношшны асинхронные двигатели, подклю-чааше к промысловой сети переменного тока. Электропривод • :.!Шых моханкемов обеих буровых установок выполнен нл бэде машин постоянного тока по систиые Г-Д, Схемы управления электроприводами в установках БУ-'ЗСЮДо и БУ-ЗООо выполнены также о использованием

Схемы автоматического управления электроприводами выполняют следующие основные функции: пуск двигателей в ход, регулирование частоты вращения, реверсирование, торможение, защиту двигателей и приводимых механизмов от различных перегрузок и аварийных режимов, сигнализацию о состоянии рабочих частей машины, осуществление определенной последовательности операций, автоматическое поддержание постоянства скорости или других параметров электропривода, синхронизацию движения отдельных органов производственных механизмов, слежение за определенными и случайными сигналами, подаваемыми на вход схемы.

Как и ко всякому устройству, к схемам управления электроприводами предъявляются определенные требования. Схема управления должна как можно более полно удовлетворять заданному технологическому режиму работы и обеспечивать выполнение всех технических требований, предъявляемых к данному производственному механизму или объекту и его электроприводу. Так, большая часть автоматизированных схем управления должна обеспечить надлежащее протекание процессов пуска, реверса, торможения и обязательную защиту при аварийных режимах. В более сложных случаях предъявляются дополнительные требования по обеспечению взаимной координации движений отдельных узлов производственного механизма, дополнительной автоматизации, точного поддержания регулируемых величин и др. Чтобы выполнить указанные требования, необходимо правильно выбрать и использовать отдельные элементы, а также составить схему управления.

В схемах автоматического управления электроприводами применяют в различных сочетаниях электрические машины, контакторы и реле сопротивления, кнопочные станции, магнитные пускатели, командоконтроллеры, путевые и конечные выключатели, разнообразную аппаратуру защиты и другие устройства. Все это оборудование называется элементами электрических схем и изображается при помощи графических условных обозначений, которые регламентируются Единой системой конструкторской документации.

7.20. Принципиальная схема управления электроприводами механизмов АСП-3

7.12. Схема управления электроприводом буровой лебедки со станцией СБ-64-500 (ШГШ-6704-58Б1)

Задвижка закрывается при замыкании кнопки КЗ. При этом возбуждается катушка контактора 3, главные контакты которого включают двигатель для вращения в обратном направлении, которое прекращается при обесточивании катушки контактора 3 контактом путевого выключателя закрытия ВКЗ-1. Путевой выключатель ВКМ своим контактом размыкает цепи управления электроприводом при ручном управлении задвижкой с помощью маховика.

В приводе подъемной лебедки установлено два электродвигателя постоянного тока мощностью по 630 кВт каждый. Учитывая повторно-кратковременный режим работы лебедки при подъеме, коэффициент перегрузки по току в установившемся движении принять равным 1,4. Исходя из того, что масса бурильных труб изменяется в широких пределах, предусмотрен однодвигательный и двухдвигательный варианты работы электропривода. Система управления электроприводом лебедки, построенная по принципу подчиненного регулирования на базе элементов УБСР, предусматривает двухзонное регулирование скорости электродвигателей.

Производительность установки (время разгона) и нагрев электродвигателя определяются средним ускорением, поэтому для практических расчетов по определению продолжительности переходного процесса, выбора мощности электрических машин и проверке их по нагреву буровую подъемную систему можно рассматривать как абсолютно жесткую, если при этом не осуществлять специального управления электроприводом для подавления упругих колебаний.

Автоматизированный электропривод буровой подъемной системы состоит из электродвигателя (в некоторых случаях — в.' сочетании с электромагнитной муфтой), передаточного устройства (редуктора, коробки скоростей, аварийной передачи) и системы управления электроприводом (или процессом машинного перемещения свечи в целом). Собственно исполнительным органом подъемной системы является крюк, но удобно рассматривать в качестве такого органа барабан лебедки, постоянно связанный с крюком за счет талевого каната и полиспаста талевой системы.

Поскольку относительные параметры электропривода лебедки установки БУ-300 являются типичными, можно считать, что и для других буровых лебедок с электроприводом постоянного тока результаты анализа оптимальных законов управления электроприводом лебедки будут аналогичными.

Система управления электроприводом бесконтактная, требуемые характеристики обеспечиваются за счет действия обратных связей, релейно-контакторная аппаратура используется лишь для набора схемы, защит и блокировок, а также для включения задающих цепей.

Задача автоматического управления замедлением и точной остановкой для буровой лебедки значительно сложнее, чем для многих других объектов, как, например, для лифтов, шахтных подъемных машин, прокатных станов и др., поскольку здесь переменными величинами являются статический момент, заданное положение и скорость, тогда как в большинстве других случаев один или несколько из перечисленных параметров постоянны. Проведенный предварительный анализ [84] показал, что для управления электроприводом лебедки установок сверхглубокого бурения необходимо использовать цифровые датчики положения и цифровое вычислительное управляющее устройство.

определения управляющих воздействий в каждом цикле, запоминания и выдачи информации и т. п., что и определяет целесообразность использования цифровых управляющих устройств. , Предлагаемая структурная схема системы автоматического управления электроприводом лебедки показана на 76. В,схеме можно выделить два основных контура: контур регулирования скорости (блоки /—6—10—4—3—2) и контур регулирования положения (блоки /—12—13—14—15—16—9—10—4—

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ЛЕБЕДКИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ

Современный автоматизированный электропривод представляет собой сложную систему автоматического регулирования. Исследования переходных режимов в системе электропривода необходимы для анализа устойчивости и качества переходных процессов и синтеза оптимальной структуры автоматического управления электроприводом.