Панкратьев Л. Д., Паппе В. П., Паппе Н. П., Петров Б. И. Следящий привод переменного тока с полупроводниковыми усилителями
БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ
Выпуск 175
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА - 1966 - ЛЕНИНГРАД
Редакционная коллегия: И. В. Антик, А. И. Бертинов, С. Н. Вешеневский, Л. М. Закс, Н. Е. Кобринский, В. Э. Низе, В. С. Малов, Б. С. Сотсков, А. С. Шаталов
В книге рассматриваются схемы следящих приводов переменного тока, в которых управление асинхронными двигателями осуществляется с помощью полупроводниковых приборов, работающих в режиме переключения.
Приводятся схемы, расчет и результаты экспериментальных исследований приводов с частотным, широтно-частотным, широтно-импульсным и релейным управлением асинхронными двухфазными двигателями. Значительное внимание уделяется энергетическим показателям асинхронного двигателя при различных способах управления последним.
Книга предназначена для широкого круга инженеров и техников, занимающихся проектированием и эксплуатацией следящих приводов переменного тока, а также может быть полезна студентам старших курсов электротехнических специальностей.
Панкратьев Леонид Дмитриевич, Паппе Владимир Павлович, Паппе Николай Павлович, Петров Борис Иванович. Следящий привод переменного тока с полупроводниковыми усилителями. Москва - Ленинград, 1966. Библиотека по автоматике, выпуск 175.
Редактор Л. В. Рабинович
Техн. редактор В. Н. Малькова
Содержание книги Следящий привод переменного тока с полупроводниковыми усилителями
Введение
Глава первая. Асинхронный двухфазный двигатель как исполнительный элемент следящего привода
1. Механические и энергетические характеристики асинхронного двигателя в симметричном режиме работы
2. Мощность, потребляемая двигателем при симметричном управлении
3. Мощность, потребляемая двигателем при несимметричном управлении
4. Мощность, потребляемая двигателем при релейном управлении
5. Влияние конструктивных особенностей и параметров асинхронного двухфазного двигателя на свойства привода
6. Экспериментальное определение параметров асинхронного двигателя
Глава вторая. Импульсное управление асинхронным двигателем
7. Частотное и широтно-частотное управление асинхронным двигателем
8. Регулирование скорости асинхронного двухфазного двигателя изменением длительности импульсов управляющего напряжения
Глава третья. Релейный следящий привод с полупроводниковым реле
9. Бесконтактное полупроводниковое реле
10. Релейное управление двигателем с помощью тиристоров
11. Релейное управление двигателем с помощью управляемых вентилей
12. Пример расчета релейного следящего привода с полупроводниковым реле и асинхронным двухфазным двигателем
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Решение задач комплексной автоматизации и механизации производственных и технических процессов неразрывно связано с использованием следящих и автоматизированных приводов мощностью от долей ватта до нескольких десятков киловатт. В зависимости от области применения следящего привода и условий работы к приводу могут предъявляться самые разнообразные требования. Общим требованием для следящего привода является способность воспроизводить входное воздействие, изменяющееся по заданному закону, в форме механического перемещения выходного вала; очевидно, что для выполнения этого требования следящий привод должен быть устойчив и обладать достаточной точностью и быстродействием. Заданным требованиям могут удовлетворять приводы, имеющие как различные схемы и методы управления, так и различные исполнительные элементы. В следящих системах до 100 вт наибольшее распространение в качестве исполнительных элементов получили асинхронные двухфазные двигатели (АДД) и двигатели постоянного тока с независимым возбуждением.
Следящий привод с двигателем постоянного тока имеет широкий диапазон регулирования скорости, высокий коэффициент полезного действия и линейные механические характеристики. Однако наличие щеточного контакта в коллекторе существенно ограничивает область применения двигателей постоянного тока. Щеточный контакт увеличивает трение, снижает надежность работы двигателя в условиях повышенной влажности и вакуума; искрение на щетках не позволяет применять двигатель в незащищенном состоянии во взрывоопасных средах и является источником существенных помех для радиотехнической аппаратуры. Наличие щеток ограничивает время непрерывной работы двигателя, а периодический осмотр и смена щеток усложняют эксплуатацию.
Асинхронный двухфазный двигатель менее экономичен, чем двигатель постоянного тока, имеет больший вес на единицу развиваемой мощности и существенно нелинейные механические характеристики. Однако неоспоримым преимуществом АДД является отсутствие подвижных электрических контактов, что обеспечивает высокую надежность двигателя, простоту изготовления и эксплуатации и облегчает создание двигателей с малым моментом инерции ротора.
Для управления асинхронными двухфазными двигателями применяются различные схемы и методы управления. Наиболее широкое распространение нашли схемы с электронными, магнитными и полупроводниковыми усилителями переменного тока.
Электронные усилители имеют высокую стабильность выходных характеристик, большой коэффициент усиления, широкий диапазон входных сопротивлений и усиливаемых частот. Однако электронные усилители, предназначенные для управления АДД мощностью свыше 10 вг, имеют большой вес и габариты и малую экономичность. Невысокая механическая прочность мощных электронных ламп также ограничивает область их применения.
Магнитные усилители обладают высокой механической прочностью и мгновенной готовностью к действию. Они позволяют сравнительно просто суммировать большое число сигналов. К недостаткам магнитных усилителей, предназначенных для регулирования АДД значительной мощности, следует отнести их большой вес и инерционность.
Полупроводниковые усилители, работающие в линейном режиме, практически безынерционны, имеют малый вес и габариты усилительных элементов, обладают высокой механической прочностью и большим сроком службы. Однако применение таких усилителей для управления двигателями значительной мощности ограничивается необходимостью рассеивать большое количество тепла, что требует установки громоздких и тяжелых радиаторных пластин. Другим ограничивающим фактором является сложность температурной компенсации.
Указанных недостатков лишены так называемые ключевые усилители, в которых полупроводниковые приборы работают в режиме переключения. Ключевые усилители обладают высоким коэффициентом полезного действия, не требуют громоздких радиаторных пластин, термостабильны, имеют очень малое выходное сопротивление.
Управление АДД с помощью усилителей подобного типа требует применения специальных схем, которые недостаточно освещены в литературе. Основной целью данной книги является ознакомление читателя с принципами построения и расчета следящих приводов переменного тока, в которых управление асинхронным двухфазным двигателем осуществляется с помощью ключевых полупроводниковых усилителей.
В гл. 1 рассматриваются динамические и энергетические свойства асинхронного двигателя, определяется мощность, потребляемая асинхронным двухфазным двигателем при различных методах управления, проводится анализ влияния конструктивных особенностей и параметров двигателя на его характеристики.
В гл. 2 излагаются частотный, широтно-частотный и широтно-импульсный способы регулирования асинхронного двухфазного двигателя, описываются принципиальные схемы и приводятся теоретические и экспериментальные характеристики приводов.
Глава 3 посвящена принципам построения релейных следящих приводов с полупроводниковым релейным элементом. В ней приведены принципиальные схемы релейных приводов, построенные на полупроводниковых триодах и управляемых диодах, и пример расчета релейного привода.
Скачать книгу "Следящий привод переменного тока с полупроводниковыми усилителями". Москва, издательство "Энергия", 1966
|