Управления усилителя

Работой системы управляет контроллер. По команде контроллера интерфейс устанавливает все приборы системы в исходное состояние. Следующая команда переводит все приборы в режим дистанционного управления. Управление системой заключается в передаче адресов и команд из контроллера, по которым происходит выборка передающих и принимающих информацию приборов и соответствующих линий связи.

В технологической системе ТП является объектом управления. Управление ТП может быть ручным, автоматическим или автоматизированным, но в любом случае управление сводится к формированию управляющих воздействий с целью обеспечения необходимого протекания ТП. По принципу формирования управляющего воздействия различают жесткое управление, управление с компенсацией, управление с обратной связью и их различные комбинации.

На следующем уровне (уровень 2, 17.4) система управления (управление межоперационными запасами и транспортированием) практически не влияет на качество продукции, и критерием ее работы может служить степень загрузки технологической системы (агрегата). Поскольку система управления ТП должна в конечном счете оптимизироваться по обобщенному экономическому критерию (производительность труда, себестоимость, прибыль и т. д.), то иерархические системы управления качеством и производительностью должны входить в систему управления производством (см. 17.2—17.4).

В зависимости от состава ТП как объекта управления изменяются и методы управления объектом. Основные операции управления ТП (ТС) можно реализовать ручными методами, механизированными, автоматизированными и автоматическими. Основные операции по управлению ТП при различных методах управления совпадают. Конкретный состав операций по управлению ТП (ТС) может быть представлен основными группами: 1) подготовительные операции (контроль и проверка оборудования, наличие сырья, материалов); 2) пусковые операции (контроля исходного состояния технологической системы и объекта, выполнение циклопрограммы пуска и пуск технологической системы); 3) операции сбора и предварительной обработки данных (опрос источников информации, изменения и передачи данных); 4) накопление и анализ информации (фиксация и запоминание данных, сопоставление информации, генерация альтернативных вариантов и их предварительная оценка); 5) операции по принятию решения и его реализации (окончательный выбор варианта решения, формирование способа выполнения команд, регулирование, управление); 6) операции по останову (выполнение временной последовательности выключения, контроль состояния системы и объекта); 7) заключительные операции (решение организационных вопросов).

Таким образом, ТП (ТС) как объект управления позволяет создавать автоматизированные системы управления с замкнутой обратной связью, чего на других уровнях, где осуществляется управление людьми, сделать невозможно.

Комплекс технических средств, регулирующий различные методы управления, автоматизирует процесс управления, доводя его в пределе до автоматического. Автоматизированная система управления как разновидность систем управления включает в себя комплекс технических средств (КТС), которые обеспечивают замену физического и умственного труда человека работой машины для сбора, обработки, выдачи информации, при этом за оператором остаются функции обслуживания и отдельные процедуры управления. Управление ТП (ТС) со стороны АСУ реализуется на различных уровнях. Однако при всем многообразии систем управления при их рассмотрении достаточно ограничиться только двумя классами: одно- и многоуровневыми АСУ.

21а 216 21б Магнитный пускатель Кнопка управления Ключ управления Управление двигателями дутьевых вентиляторов и дымососа и сигнализация о их работе

Управление агрегатами гидромеханизации может быть значительно облегчено и упрощено путем применения средств автоматизации. К числу таких агрегатов, автоматизация управления которых возможна и целесообразна, в первую очередь относятся насосные агрегаты.

Для примера рассмотрим узлы некоторых схем управления. Управление в функции э. д. с. (схема на 11.11, а). Обмотки контакторов управления КУ\, КУг, КУз включены параллельно обмотке якоря двигателя, поэтому на их зажимах напряжение зависит от э.д.с. обмотки якоря и выражается равенством UK = IR* + E.

Работой системы управляет контроллер. По команде контроллера интерфейс устанавливает все приборы системы в исходное состояние. Следующая команда переводит все приборы в режим дистанционного управления. Управление системой заключается в передаче адресов и команд из контроллера, по которым происходит выборка передающих и принимающих информацию приборов и соответствующих линий связи.

Работой системы управляет контроллер. По команде контроллера интерфейс устанавливает все приборы системы в исходное состояние. Следующая команда переводит все приборы в режим дистанционного управления. Управление системой заключается в передаче адресов и команд из контроллера, по которым происходит выборка передающих и принимающих информацию приборов и соответствующих линий связи.

Положение и крутизна правой ветви характеристики управления усилителя без обратной связи определяются углом а. Если Р>а, то характеристика управления усилителя с обратной связью становится аналогичной характеристике реле (ср. 10.34,6 и 10.20, а). Построение характеристики управления выполнено в данном случае с учетом того, что общая напряженность магнитного поля подмагничивания Н складывается из напряженности поля обратной связи Я0.с и управляющего поля Яупр, т. е. ЯуПр = Я —Я0.с- При постепенном увеличении управляющего тока (и пропорциональной ему величины Яупр, начиная с отрицательных значений) переменный ток в нагрузке плавно изменяется по нижней ветви кривой до точки /, а затем скачком увеличивается до точки 2 и далее снова изменяется плавно. Уменьшение управляющего тока вызывает плавное изменение нагрузочного тока до точки 3, а затем скачком в точку 4 и далее плавно по нижней ветви. Такая характеристика напоминает характеристику поляризованного реле с односторонним преобладанием. Если применить дополнительную обмотку постоянного подмагничивания током положительной полярности, можно всю характеристику управления сместить вправо и получить двухпозиционное бесконтактное реле без преобладания или далее с преобладанием в другую сторону.

Важной составной частью установки является аппаратура управления (обведена на 5.10-пунктиром), которая служит для выработки сигнала звуковой частоты и для измерения амплитуды ускорения и перемещения стола вибростенда. Аппаратура управления включает в себя устройство автоматического поддержания заданного ускорения и перемещения, а также устройство автоматического качания частоты в заданном диапазоне с заданной скоростью. Усиленный усилителем мощности сигнал переменного тока с прибора управления поступает в подвижную катушку вибростенда, реактивная составляющая мощности которой изменяется в широких пределах вследствие изменения частоты тока возбуждения. Поэтому для согласования выходного сопротивления усилителя мощности с входным сопротивлением подвижной катушки используется согласующее устройство, которое, как правило, представляет собой набор последовательно включенных емкостей. Виброизмерительный преобразователь служит для выработки пропорциональных амплитуде ускорения электрических сигналов, которые поступают на измерительное устройство аппаратуры управления и на схему поддержания заданной амплитуды ускорения или перемещения.

Принцип действия ЭМУ с поперечным полем по схеме, изображенной на 7.10, следующий. При включении сигналов (токов) в обмотки управления усилителя по продольной оси его полюсов устанавливается результирующее поле управления Фву. При вращении якоря в цепи поперечных щеток q — q от пересечения проводниками его обмотки поля управления индуцируется э. д. с. (В), определяемая формулой (4.2):

В соответствии с равенством (23-2) на 23-1,6 построена характеристика магнитного усилителя 3, представляющая собой зависимость тока выхода от тока управления усилителя с сильной положительной обратной связью. Как видно из рисунка, построенная характеристика управления имеет участок АВ с отрицательным наклоном. Устойчивая работа усилителя на этом участке невозможна. При малейшем случайном изменении тока нагрузки, например при его возрастании, увеличивается МДС обмотки ООС, что вызывает дальнейшее увеличение тока, и так происходит до тех пор, пока усилитель не выйдет на верхнюю (или нижнюю) пологие ветви характеристики 3.

В соответствии с равенством (23-2) на 23-1,6 построена характеристика магнитного усилителя 5, представляющая собой зависимость тока выхода от тока управления усилителя с сильной положительной обратной связью. Как видно из рисунка, построенная характеристика управления имеет участок АВ с отрицательным наклоном. Устойчивая работа усилителя на этом участке невозможна. При малейшем случайном изменении тока нагрузки, например при его возрастании, увеличивается МДС обмотки ООС, что вызывает дальнейшее увеличение тока, и так далее до тех пор, пока усилитель не выйдет на верхнюю (или нижнюю) пологие ветви характеристики 3.

Тиристорный возбудитель ( 121) является частью замкнутой одноконтурной системы автоматического регулирования САР (стабилизации) по отклонению. Конструктивно состоит из четырех блоков: исполнительного, управления, усилителя сигнала рассогласования, питания и задатчика напряжения высокой частоты (резистор Р41). Каждый блок снабжен разъемом, что позволяет извлекать его для ремонта. Все блоки оформлены в единую конструкцию. Предусматривается, что возбудитель будет монтироваться в шкафах с двусторонним обслуживанием.

Механические характеристики микродвигателя-усилителя при различных значениях тока в обмотке управления /ум усилителя несколько отличаются от характеристик, не учитывающих влияния сопротивления источника сигнала, представленных на 3.13. При уменьшении TOK.I управления усилителя весьма существенно уменьшается критическое скольжение двигателя (растет со2кр) и у механической характеристики может появиться участок неустойчивой работы. Объясняется это в основном тем, что в схеме управления с магнитным усилителем индуктивное сопротивление рабочей обмотки магнитного усилителя Ху оказывается включенным последовательно с индуктивным сопротивлением X? статора двигателя. Тогда критическое скольжение двигателя определяется соотношением '[14]

Как отмечалось, при уменьшении тока управления усилителя /УМ значение Ху возрастает и, следовательно, снижается критическое скольжение SK.

На основе анализа погрешностей, приведенного в § 7.6, можно утверждать, что такбй поворот происходит за счет составляющих добавочных напряжений, совпадающих по фазе с соответствующими напряжениями рассогласования [/гтах и f/ттах- Эти составляющие добавочного напряжения называют напряжениями ошибки каналов грубого [/ош.г и точного С/ош.т отсчетов. Квадратурные составляющие добавочных напряжений (остаточные напряжения) непосредственно угловой погрешности не вызывают. Однако они снижают чувствительность системы, приводят к прохождению тока в цепях управления усилителя и исполнительного двигателя при согласованном положении системы.

Стабилизация выпрямленного напряжения блока БПНС-2 осуществляется за счет изменения индуктивного сопротивления рабочих обмоток дросселей насыщения (X, Y, Z), включенных последовательно с выпрямителями в плечи трехфазного моста. При несимметричном питании блока на его выходе появляется большая переменная составляющая (100 Гц) выпрямленного напряжения, ухудшающая управляемость магнитного усилителя. Для ее уменьшения в цепи обмотки управления усилителя предусмотрен фильтр-пробка (L, C1), настроенный на частоту 100 Гц. Для сигнализации о неполнофаз-ных режимах работы блока предусмотрены выпрямительный мост V51 — V54, конденсаторы С2, резистор R5 и сигнальное реле К1. При асимметрии питающего напряжения вследствие появления гармонических составляющих на выходе увеличивается напряжение на зажимах фильтра, при этом сигнальное реле срабатывает и замыкает свои контакты в цепи сигнализации. Для отключения только поврежденного БПНС-2 при параллельной работе нескольких блоков предусмотрен разделительный диод V55. Технические данные' блоков питания БПНС-2 приведены в табл. 2.222. Зависимость напряжения надежной работы блока от нагрузки дана на 2.168.

Стабилизация выпрямленного напряжения БПНС-1 осуществляется щ счет изменения индуктивн'огр сопротивления рабочих обмоток дросселей насыщения (X, Y, Z), включенных последовательно с выпрямителями в плечи трехфа'зного моста. При несимметричном питании блока на его выходе появляется большая переменная составляющая (1QQ Гц), ухудшающая управляемость магнитного усилителя. Для ее уменьшения в цепи обмотки управления усилителя предусмотрена LC фильтр-пробка (Др, С,), на-стрр'енный на частоту 100 Гц. Для сигнализации о неполнофазных режимах работы блока предусмотрен выпрямительный мост 51Д—54Д, конденсатор С2, резистор R$ и сигнальное реле JPC. При асимметрии питающего напряжения вследствие появления гармонических составляющих на выходе увеличивается напряжение на зажимах фильтра. При этом сигнальное реле срабатывает н замыкает свои контакты в цепи сигнализации.' Для отключения только поврежденного БПНС-1 при параллельной работе нескольких блоков предусмотрен .разделительный диод Д. Технические данные блоков питания БПНС-1 приведены в табл. 2-143. Принципиальная схема блока и схема его включения совместно с токовым блоком БПТ-1002 приведены на 2-199—2-200. Токовый блок БПТ-1002 необходим ддя надежного действия аппаратуры релейной' защиты и электромагнитов ртклюнения,,шл;-клгочателей при близких трехфазных к.'з.

Принцип действия замкнутой САР сводится к следующему. Задающее напряжение U3 снимается с задающего потенциометра /73, сравнивается с напряжением Uoc тахогене-ратора ТГ. Результирующее напряжение подается на вход транзисторного усилителя с диодным ограничителем Д1, Д2. Выходной сигнал усилителя поступает на обмотку управле-. ния, ток которой определяет величину выходного постоянного напряжения ПМУ. Обмотка смещения служит для линеаризации начального участка характеристики ПМУ «вход-выход», т. е. зависимости тока рабочей обмотки от тока управления усилителя.