АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД В ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ

В технической литературе термин «регулирование» применяется - в двух смыслах, имеющих прямо противоположные значения.

Под регулированием данной величины (например, скорости вращения) понимают: 1) принудительное ее изменение в соответ­ствии с требованиями работы механизма; 2) поддержание заданной - ее величины на постоянном уровне (стабилизация скорости) при - наличии возмущений (например, изменение нагруаки в работе •механизма).

В данной главе под регулированием скорости вращения элек­троприводов будем понимать принудительное изменение ее вели­чины в заданных пределах, определяемых требованиями техноло- -ги^еского процесса. При этом понятие регулирования скорости не следует смешивать с естественным изменением скорости элек­тропривода, работающего на данной механической характеристике при изменении нагрузки на валу исполнительного механизма.

Регулирование скорости вращения электроприводов обуслов­ливается разнообразными требованиями технологического про­цесса с целью увеличения производительности, улучшения каче­ства продукции, обеспечения стабильности протекания процесса.

Регулирование скорости электропривода может быть произве­дено как механическим путем (изменением передаточного числа между валами двигателя и исполнительного механизма), так и элек­трическими способами. Электрические способы регулирования ско­рости электропривода имеют преимущества перед механическим по 'своим техническим и экономическим показателям - Поэтому в прокатном производстве преимущественное распространение находят электрические способы регулирования скорости вращения электроприводов. Скорость вращения электропривода можно регулировать изменением величины питающего напряжения или его частоты, введением добавочных сопротивлений в силовые цепи и цепи возбуждения, переключением обмоток и др. В результате двигатель начинает работать на новой, искусственной механиче­ской характеристике, и поэтому можно сказать, что регулирование скорости двигателя сводится к изменению его механической харак­теристики. Поэтому рассмотренные в главе II способы получения искусственных механических характеристик двигателей могут являться также и способами регулирования скорости вращения.

Основными показателями регулирования скорости вращения электроприводов являются.

1. Диапазон, или предел регулирования (/гпр), под которым пони­мают отношение максимальной скорости вращения (пгаах) к мини­мальной (rcmln), обеспечиваемой регулированием при работе меха­низма:

*пр = —• (ІП 1)

Пр nmln ' V '

Это отношение выражается обычно в числах, например 2 1,

10 : 1; 25 : 1 и т. д.

Применение замкнутых систем регулирования позволяет уве­личить диапазон регулирования до knp = (100 — 500) . 1 и более.

2. Плавность регулирования, характеризуемая числом ступе­ней скоростей, которые возможно получить в заданном диапазоне регулирования. Чем больше фиксированных скоростей в заданном диапазоне регулирования, тем выше плавность регулирования. Плавность регулирования (кпл) можно характеризовать отноше­нием скоростей вращения двигателя на двух соседних ступенях регулирования:

К, - (ш-2>

Чем ближе knn к единице, тем более плавное регулирование

3. Направление регулирования, т. е. изменение скорости при­вода относительно скорости при работе на естественной механиче­ской характеристике. Регулирование в направлении уменьшения скорости называют регулированием вниз, а в направлении увели­чения — регулированием вверх.

4. Допустимая нагрузка при регулировании. Ряд механизмов требует регулирования скорости при постоянном моменте нагру­зочного графика исполнительного механизма, другие — при по­стоянной мощности. Электродвигатель обладает наибольшим к. п. д. при полной загрузке. Поэтому желательно применять та­кой метод регулирования, при котором двигатель по возможности был бы полностью загружен-'при всех скоростях. Условием пол - лого использования двигателя при регулировании является за­грузка двигателя на всех характеристиках номинальной величи­ной тока при длительном режиме работы.

5. Стабильность работы привода на требуемой скорости при произвольном изменении нагрузки. Стабильность характеризуется небольшими изменениями относительного значения скорости при

Изменении нагрузки. Этот показатель имеет важное значение для приводов с большим диапазоном регулирования при работе на ма­лых скоростях.

6. Экономичность регулирования, которая определяется стои­мостью создания системы регулирования с затратами на эксплуата­цию. Важным показателем эксплуатационных затрат является ве­личина потерь мощности в регулирующих устройствах, оценивае­мых при помощи к. п. д.' регулирования (riper):

1W = рв +вдр » ^ (ІП. З)

где Ра — мощность на валу двигателя;

ДР — потери мощности при регулировании скорости.