Digitrode

Зачастую во многих технологических процессах в различных отраслях промышленности, например металлургической или горно-добывающей, от электропривода требуется формирование довольно сложной диаграммы скорости. Например, для электроприводов подъемных установок актуально ограничение второй производной скорости (рывка) для устранения колебаний и проскальзывания канатов.

Статические и динамические нагрузки электроприводов тяговых лебедок

Кинематические связи в электроприводе являются одним из главных моментов, влияющих на качество работы привода. Зазоры в редукторах, муфтах и сочленениях делают ее нелинейной. А наличие упругих связей не позволяет рассматривать привод как одномассовую систему.

Сегодня для задач управления электродвигателями широко применяются различные микроконтроллеры и сигнальные процессоры (DSP). Одной из компаний, славящейся своими микроконтроллерами для электропривода и не только, является Microchip.

Так, компания Microchip выпустила недавно новое семейство микроконтроллеров PIC32MK, которое разделяется на две группы (подсемейства): PIC32MK MC и PIC32MK GP. Номера компонентов и другие формы идентификации продукта часто кажутся безнадежно неясными, но в этом случае метки «MC» и «GP» приятно просты: Microchip указывает, что подсемейство MC оптимизировано для приложений управления двигателями (Motor Control) и что подсемейство GP предназначено для приложений общего назначения (General Purpose). И микроконтроллеры PIC32MK MC, действительно, имеют все необходимое для управления электромоторами.

В литературе, посвященной электроприводам, используемых на подъемных установках, большое внимание уделено задающим устройствам.

Качество работы электропривода во многом определяется его кинематическими связями. Нелинейность работы непосредственно зависит от зазоров в редукторах, муфтах и сочленениях. Наличие упругих связей не позволяет рассматривать привод как одномассовую систему. Причем чем дальше реальное математическое описание электропривода от одномассовой системы, тем труднее получить необходимое качество регулирования.

Бурный технический прогресс в области электроники, наблюдавшийся в последние десятилетия, привел к существенным изменениям в построении и реализации систем управления электроприводами.

В "Совершенствование систем управления электроприводами постоянного тока главных механизмов карьерных экскаваторов" под авторством Вологина Н.А. предлагается реализация системы управления транзисторным возбудителем генератора главных электроприводов карьерных экскаваторов на базе 16-разрядного микроконтроллера C167CR фирмы Infineon Technologies. В данном случае практически все функции системы управления, кроме функций контроля аварий и индикации, которые реализованы в микроконтроллере AVR, выполняет C167CR с частотой 33МГц. Заявленная дискретность выполнения основных алгоритмов регуляторов составила 2 мс, а группы алгоритмов диагностики и режимной автоматики – 10 мс. Данные показатели оказались удовлетворительными, и система прошла успешные испытания на экскаваторе ЭКГ-10.

Также в "Микропроцессорная система управления электроприводом карьерных экскаваторов" под авторством Соловьева Д.Б. предлагается использовать 16-разрядный микроконтроллер с функциями цифровой обработки сигналов TMS320LF2403 фирмы Texas Instruments, работающий на частоте 40 МГц с производительностью 40MIPS. Данная разработка заявлена для ШИМ-управления транзисторными преобразователями в экскаваторных электроприводах.

Замена стандартного промышленного двигателя на энергосберегающую версию - отличный способ снизить потери энергии. Но это трудно объяснить, если стандартный мотор работает нормально. Что же в этом случае можно сделать?

Во-первых, необходимо понять, что энергосберегающий проект - это просто лучший проект с точки зрения экономии средств. И в этом нет особой магии. Для его создания требуются более дорогие материалы, поэтому он стоит несколько дороже обычных электродвигателей. Но он окупается многократно благодаря меньшему потреблению энергии, а также высокой надежности.

Компания «РобитЭкс» [13] тоже производит НКУ с системой, содержащей контур тока и контур напряжения. В отличии от продукции вышеназванных фирм здесь формирование статических экскаваторных характеристик в основном осуществляется не за счет нелинейностей в системе автоматического регулирования, а благодаря специальному блоку формирования статических характеристик.

Это, вероятно, повышает быстродействие системы регулирования, но снижает работу всей дискретной системы в целом за счет отдельной реализации сложных функций определения требуемой статической характеристики.