Динамическое торможение электропривода
Лабораторная работа № 5
По дисциплине ««Автоматизация технологических
процессов»
Цель работы - приобретение навыков в управлении
и программировании контроллера, а также заложенных в нем основных и специальных
логических функций.
Содержание отчета:
1) Алгоритм
работы системы управления
2) Схема
электрическая соединений и ее описание
3) Коммутационная
программа и ее описание
4) Перечень
аппаратуры
5) Указания
по проведению эксперимента
Краткое описание
Динамическое торможение электропривода, режим
работы электропривода, при котором в результате взаимодействия постоянного
магнитного потока в электродвигателе с током замкнутого электропроводящего
контура создаётся тормозное усилие. В электроприводе с электродвигателем
постоянного тока Д. т. осуществляется замыканием обмотки якоря накоротко или
через добавочное активное сопротивление при включённой обмотке возбуждения.
Примеры включения электродвигателей постоянного и переменного тока для
выполнения Д. т. приведены на рис. 1.
Тормозное усилие зависит от частоты вращения
электродвигателя. Эта зависимость называется тормозной механической
характеристикой электропривода. При различных сопротивлениях R1 <
R2 < R3 < R4 механи-ческие
характеристики различны как у электродвигателей постоянного тока (рис. 2, а),
так и у асинхронных электродвигателей с фазным ротором (рис. 2, б). Потери
энергии в электродвигателе при Д. т. имеют порядок значения кинетической
энергии, запасённой во вращающихся массах электропривода (при полной
остановке).
Д. т. применяют для быстрой остановки
электропривода рабочих машин, при необходимости равномерного подъёма и спуска
грузов, в шахтных подъёмниках и т. п.
<#"563667.files/image002.gif"> <#"563667.files/image003.gif">
Однофазный источник питания G1
предназначен для безопасного питания блока программируемого контроллера А1.
Верхняя кнопка с возвратом поста управления А2,
подключенная к входу I1
контроллера, предназначена для включения системы. Вторая сверху кнопка с
возвратом А2 (вход контроллера I2)
- для отключения.
Аналоговый вход контроллера AI1
подключен к тахогенератору блока А10.
Контакт выхода Q1
программируемого контролера А1 подключает двигатель к источнику питания +10 В.
При отключении двигателя контакт Q2
контроллера, шунтирует цепь якоря двигателя резистором 120 Ом. При снижении
скорости двигателя до заданного уровня цепь шунтирующего резистора размыкается.
динамический торможение двигатель управление
В коммутационной программе использованы функции,
приведенные в таблице.
|
|
I1, I2 - входы
(список
Co). Кратковременные
импульсы на этих входах управляют, соответственно, включением/выключением
системы.
|
|
 AI1,
(I7) - аналоговый
вход контроллера А1 (список Co).
На вход AI1
поступает сигнал тахогенератора.
|
|
|
|
B001, B002
- RS триггеры
(список SF),
переключаемые импульсными сигналами. Сигнал S=1
(верхний вывод) устанавливает 1 на выходе триггера, R=1
устанавливает 0 на выходе триггера. При
S=R=1
на выходе триггера - 0.
|
|
|
B004 - аналоговый
пороговый выключатель (список SF).
Для блока установлены одинаковые пороги включения/выключения (On/Off),
равные 100. Это соответствует напряжению 1,00 В на выходе тахогенератора. При
превышении входным аналоговым сигналом порога включения (On)
на выходе блока появляется 1. Сигнал 1 сохраняется на выходе до тех пор, пока
входной сигнал не опустится ниже порога выключения блока (Off).
|
|
|
B003 - функция ИЛИ
(список GF).
|
|
|
Q1, Q2
- выходы программируемого контроллера (список Co).
Контакты выхода Q1
управляют цепью питания двигателя, Q2
- цепью шунтирования якоря двигателя.
|
Работа программы
1) После запуска программы выход триггера В001
находится в состоянии 0, разомкнут контакт выхода контроллера Q1
и разорвана цепь питания двигателя. Двигатель остановлен, напряжение на выходе
тахогенератора и сигнал на аналоговом входе AI1
равны 0. Сигнал AI1
ниже порога включения В004. Сигнал 0 с выхода В004 поступает на инвертированный
вход R триггера В002 и
выход триггера сохраняется в состоянии 0 независимо от сигнала S
этого триггера. Сигнал 0 на выходе В002 размыкает контакт Q2
цепи шунтирования двигателя.
) Кратковременное нажатие на кнопку «Пуск»
приводит к появлению 1 на входе I1.
Этот сигнал переключает триггер В001 в состояние 1, замыкаются контакты Q1
и двигатель подключается к источнику питания.
) Пока напряжение на выходе тахогенератора ниже
порога включения В004 (On=100,
т. е. 1 В), двигатель может быть немедленно отключен нажатием на кнопку «Стоп»:
сигнал с входа I2 проходит
через В003 и устанавливает 0 на выходе триггера В001 и выходе контролера Q1.
) После разгона двигателя напряжение на выходе
тахогенератора превысит порог включения В004 (On=100).
Сигнал 1 на выходе В004 снимет блокировку с инвертированного входа R
триггера В002.
) Кратковременное нажатие на кнопку «Стоп» и
появление 1 на входе I2
устанавливает выход триггера В002 в 1. Этот же сигнал через блок В003 поступает
на вход R триггера В001 и
устанавливает его выход в 0. Контакт выхода контролера Q1
разомкнут и питание двигателя отключено. Контакт Q2
замкнут: шунтирующий резистор подключен.
) Когда напряжение тахогенератора на входе AI1
станет ниже порога выключения В004 (Off=100,
т. е. 1 В), сигнал 0 с выхода В004 поступит на инвертированный вход R
триггера В002, и переключит его выход в состояние 0. Разомкнется контакт Q2
в цепи шунтирующего резистора. Цепь вернется в исходное состояние,
соответствующее пункту 1.
|
Обозначение
|
Наименование
|
Тип
|
Параметры
|
|
G1
|
Однофазный
источник питания
|
218.1
|
~
220
В / 16 А
|
|
А1
|
Блок
программируемого контроллера
|
384
|
6
цифровых входов 2 цифровых (аналоговых) входа / 4 релейных выхода
|
|
А2
|
Пост
управления
|
376
|
3
кнопки без фиксации 3 кнопки с фиксацией потенциометр
|
|
А10
|
Электропривод
постоянного тока
|
386
|
Электродвигатель
24 В, 8000 об/мин. /тахогенератор
·
Убедитесь,
что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
·
Соедините
аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
·
Включите
устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном
источнике питания G1.
·
Включите
выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1.
·
Переведите
контроллер в режим отображения «Главного меню» (состояние STOP,
см. п. 1.1.3.).
·
Загрузите
или введите в контроллер коммутационную программу. При вводе программы вручную
номера блоков зависят от выбранной вами последовательности их включения в
программу, и могут отличаться от указанных в приведенной выше программе. Для
правильного соединения необходимо указать на схеме номера блоков вашей
программы. Для блока B004
(аналоговый пороговый выключатель) задайте пороги включения и выключения On=100
и Off=-100. Запустите
программу на исполнение (пункт Start
«Главного меню»).
·
Протестируйте
работу схемы под управлением контроллера и убедитесь, что система функционирует
в соответствии с заданным алгоритмом. Верхняя кнопка поста управления А2 (376)
соответствует кнопке «Пуск», а вторая сверху - «Стоп». Оцените работу схемы и
программы при ошибочных действиях оператора: одновременном нажатии обеих кнопок
в различных режимах работы схемы, многократных нажатиях одной из кнопок в
различных режимах и т. п.
·
При
необходимости, скорректируйте схему и коммутационную программу. За состоянием
входов и выходов удобно следить на экране их состояния (входы I
- цифровые, AI -
аналоговые, выходы - Q)
(переход из «Меню запуска» нажатием кнопки ►, см. п. 1.1.6).
·
По
завершении эксперимента остановите коммутационную программу (ESC>Stop>Yes),
отключите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1 и
автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
Похожие работы на - Динамическое торможение электропривода
|