Sistemi di controllo dell'azionamento elettrico
Funzioni dei sistemi di controllo dell'azionamento elettrico, loro classificazione e requisiti per essi
Compiti di gestione azionamenti elettrici sono: avviamento, controllo della velocità, arresto, inversione della macchina funzionante, mantenimento della sua modalità operativa secondo i requisiti del processo tecnologico, controllo della posizione del corpo di lavoro della macchina. Allo stesso tempo, è necessario garantire la massima produttività della macchina o del meccanismo, i costi di capitale e il consumo di energia più bassi.
Il design della macchina funzionante, il tipo di azionamento elettrico e il suo sistema di controllo sono interconnessi. Pertanto, la selezione, la progettazione e la ricerca del sistema di controllo dell'azionamento elettrico dovrebbero essere effettuate tenendo conto della costruzione della macchina funzionante, del suo scopo, delle caratteristiche e delle condizioni di lavoro.
Oltre alle funzioni principali, i sistemi di controllo dell'azionamento elettrico possono svolgere alcune funzioni aggiuntive, tra cui segnalazione, protezione, blocco, ecc. I sistemi di controllo di solito svolgono diverse funzioni contemporaneamente.
I sistemi di controllo della trazione elettrica sono suddivisi in diversi gruppi a seconda della caratteristica principale che sta alla base della classificazione.
Secondo il metodo di controllo, distingue tra sistemi di controllo manuali, semiautomatici (automatizzati) e automatici.
La guida è chiamata controllo, in cui l'operatore influenza direttamente i dispositivi di controllo più semplici. Gli svantaggi di tale controllo sono la necessità di posizionare i dispositivi vicino all'azionamento elettrico, la presenza obbligatoria di un operatore, la scarsa precisione e velocità del sistema di controllo. Pertanto, il controllo manuale è di uso limitato.
L'ufficio si chiama semiautomatico se viene eseguito dall'operatore influenzando vari dispositivi automatici che eseguono operazioni separate. Allo stesso tempo, è garantita un'elevata precisione di controllo, la possibilità di controllo remoto e l'affaticamento dell'operatore sono ridotti. Tuttavia, con tale controllo, le prestazioni sono limitate in quanto l'operatore può impiegare del tempo per decidere la modalità di controllo richiesta a seconda delle mutate condizioni operative.
L'ufficio è detto automatizzato se tutte le operazioni di controllo sono eseguite da dispositivi automatici senza intervento umano diretto.In questo caso, viene fornita la massima velocità e precisione di controllo del sistema di controllo automatico, poiché lo sviluppo di mezzi di automazione sta diventando sempre più diffuso.
Per la natura delle principali funzioni svolte nel processo produttivo, i sistemi per il controllo semiautomatico e automatico degli azionamenti elettrici possono essere suddivisi in diversi gruppi.
Il primo gruppo comprende sistemi che forniscono l'avvio, l'arresto e l'inversione automatici dell'azionamento elettrico. La velocità di questi dispositivi non è variabile, quindi sono chiamati dispositivi fissi. Tali sistemi sono utilizzati negli azionamenti elettrici di pompe, ventilatori, compressori, nastri trasportatori, argani per macchine ausiliarie, ecc.
Il secondo gruppo comprende i sistemi di controllo che, oltre a svolgere le funzioni previste dai sistemi del primo gruppo, consentono la regolazione della velocità degli azionamenti elettrici.Gli azionamenti elettrici di questo tipo sono detti regolabili e vengono utilizzati in dispositivi di sollevamento, veicoli e così via.
Il terzo gruppo comprende sistemi di controllo che, oltre alle funzioni di cui sopra, forniscono la capacità di regolare e mantenere una certa accuratezza, costanza di vari parametri (velocità, accelerazione, corrente, potenza, ecc.) Al variare delle condizioni di produzione. Tali sistemi di controllo automatico, solitamente contenenti feedback, sono chiamati sistemi di stabilizzazione automatica.
Il quarto gruppo comprende sistemi che forniscono il tracciamento di un segnale di controllo la cui legge di cambiamento non è nota in anticipo.Tali sistemi di controllo dell'azionamento elettrico sono chiamati sistemi di tracciamento... I parametri che vengono solitamente monitorati sono movimenti lineari, temperatura, quantità di acqua o aria, ecc.
Il quinto gruppo comprende sistemi di controllo che assicurano il funzionamento di singole macchine e meccanismi o interi complessi secondo un programma prestabilito, il cosiddetto. sistemi software.
I primi quattro gruppi di sistemi di controllo dell'azionamento elettrico sono solitamente inclusi come componenti nel sistema del quinto gruppo. Inoltre, questi sistemi sono dotati di dispositivi software, sensori e altri elementi.
Il sesto gruppo comprende sistemi di controllo che forniscono non solo il controllo automatico degli azionamenti elettrici, compresi i sistemi dei primi cinque gruppi, ma anche la selezione automatica delle modalità operative più razionali delle macchine. Tali sistemi sono chiamati sistemi di controllo ottimali o sistemi di autoregolazione... Di solito contengono computer che analizzano il corso del processo tecnologico e generano segnali di comando che garantiscono la modalità operativa più ottimale.
A volte viene effettuata una classificazione dei sistemi di controllo automatico in base al tipo di apparato utilizzato... Esistono quindi sistemi a relè-contattore, elettrici, magnetici, a semiconduttore. La funzione di controllo aggiuntiva più importante è la protezione dell'azionamento elettrico.
I seguenti requisiti di base sono imposti ai sistemi di controllo automatico: fornitura delle modalità operative necessarie per l'esecuzione del processo tecnologico da parte di una macchina o di un meccanismo, semplicità del sistema di controllo, affidabilità del sistema di controllo, economia del sistema di controllo, determinata da il costo delle apparecchiature, i costi energetici, nonché affidabilità, flessibilità e facilità di gestione, facilità di installazione, funzionamento e riparazione dei sistemi di controllo...
Se necessario, vengono imposti requisiti aggiuntivi: sicurezza esplosiva, sicurezza intrinseca, silenziosità, resistenza alle vibrazioni, accelerazioni significative, ecc.