Elektros pavarų valdymas

1.Automatikos raida Automatizacija (sąvoka) atsirado, kai firmos FORD MOTOR COMPANY atstovai aprašė gamyklos įrangą, kuri skirta automobilių varikliams padėti ir nuimti nuo transportavimo įrenginių. Tuo metu šios sąvokos autoriai manė, kad sąvoka automatizacija apima ruošinių padėjimą ir nuėmimą nuo transportavimo įrenginių, nenaudojant žmogaus jėgos. Vėliau sąvoka automatizacija buvo išplėsta jai priskiriant technologinių įrenginių valdymą mygtukais. Tokia automatizacija buvo vadinama Detroito automatizacija. Jos principas buvo “ mašinas valdyti mašinomis”. Vėliau ši a. sąvoka buvo išplėsta dar labiau, turint tikslą žmogų kaip energijos šaltinį pakeisti kitais energijos šaltiniais ir sugebėjimą valdyti šiuos energijos srautus. Žmogaus kaip energijos šaltinio pakeitimas mechaninės energijos šaltiniais reiškė ne automatizaciją, o mechanizaciją. O sugebėjimas valdyti energijos srautus – automatizacija. Automatizavimo raidoje vyko intensyvi evoliucija. Tai demonstruoja šie duomenys: iki mūsų amžiaus pradžios gaminant produkciją vyravo gyvulių energija. Maždaug po 1000 metų pradėjo reikštis arklių energija. Vėliau atsirado vandens malūnai, dar vėliau vėjo malūnai, po to Vato sukurta garo mašina, dar vėliau laivų ir garo turbina, elektros stotys ir raketos (galingiausias įrenginys). Automatizacijos vystymąsi skatino ribotas gyvųjų organizmų energijos naudojimas. PVZ ėjimas 4m/h greičiu ≈50 W, o važiavimas dviračiu 18 km/h ≈85 W. Pasaulyje yra priimta automatizacijos laipsnį vertinti pagal tai kiek elektros energijos suvartoja pramonėje užimtas žmogus per metus. Išsivysčiusiose šalyse kiekvienam pramonėje užimtam žmogui vidutiniškai tenka 1350 kW/h elektros energijos. Žmogus vidutiniškai į metus gali atiduoti apie 180 kW/h elektros energijos iš šių skaičių matyti, kad žmogui tenkantis el. energijos sunaudojimas maždaug 70-80 kartų viršija jo atiduodamą energijos kiekį. Tai reikštų, kad 1 pramonės dirbančiajam padeda apie 75 robotai. Pereinant nuo rankinio darbo prie pilnos automatizacijos galima išskirti 4 stadijas: 1) Papildymo funkcija- žmogaus fizinių galimybių papildymas ir išplėtimas. 2) Stiprinimo funkcija- įveikti žmogaus ribotas galimybes panaudojant gamtos ir kuro energiją. 3) Dalinio pakeitimo funkcija- sudėtingų procesų valdymas. 4) Pilno pakeitimo funkcija- žmogaus nebereikia. Dabar moksle egzistuoja sąvoka “mašina-žmogus”. Iš šios sąvokos išplaukia inžinierinės psichologijos (kaip žmogų priderinti prie technikos) ir ergonomikos (kaip techniką priderinti prie žmogaus) mokslas. Automatizavimo procesą sąlyginai galima atvaizduoti tokia schema: Tokia sistemą priimta vadinti “žmogus- darbas”. Kaip matyti iš paveikslo automatizavimui panaudojamos įvairios techninės priemonės. Priklausomai nuo energijos rūšies kuria pagrįstas priemonės veikimas automatizavimo priemonės gali būti mechaninės, hidraulinės, pneumatinės ir elektrinės. Todėl sąlyginai automatizavimo priemones galima skirstyti į tokias grupes: 1) Mechaninė automatika (Vato sukurta garo mašina turėjo reguliatorių) 2) Hidraulinė automatika (kėlimo mašinose) 3) Pneumatinė automatika (kada naudojama suspaustas oras ar dujos) 4) Elektrinė automatika Mūsų tikslas nagrinėti elektrinę automatiką. Kalbėdami apie ją turim žinoti, kad ji be judesio neatlieka judesio, todėl kartu apima ir mechanines sistemas. Tokios sistemos vadinamos elektromechaninėmis sistemomis. Mašina- įrenginys keičiantis vienos rūšies energiją į kitą. Mechanizmas- keičia energiją kitu parametru. Įrenginys- materialus daiktas. Įrengimas- procesas. Keitiklis-jis nekeičia vienos energijos rūšies į kitą, tai lygintuvas, transformatorius. Daviklis- vieną fizikinį dydį keičia į kitą. Jutiklis- jautrusis elementas (termopora). Skaitiklis- voltmetras, ampermetras. Šiame laikotarpyje dominuoja elektrinė automatika, nes lengva perduoti dideliais atstumais, patogu valdyti, didelis naudingumo koeficientas. 2 Elektromechaninę sistemą sudarančios dalys Elektromechaninę sistemą sudaro šio sudėtinės dalys: 1) Elektros mašina. Jos funkcija- suteikti darbo mašinai reikalingą judesį. Joje vyksta elektros energijos keitimas į mechaninę energiją. 2) Perdavimo įtaisas. Skirtas darbo mašinos veleno judesiui suderinti su elektros mašinos veleno judesiu. 3) Keitiklinis įtaisas. Jo paskirtis yra pakeisti elektros energiją į kito parametro elektros energiją. 4) Valdymo įtaisas. Jo paskirtis valdyti informacijos ir energijos srautus. Visos tarpusavyje sujungtos šios sudėtinės dalys sudaro elektromechaninę sistemą. Tam, kad elektomechaninė sistema užtikrintų reikalaujamus gamybos proceso rėžimus ji turi būti suprojektuota taip, kad tenkintų reikalavimus tiek statikos rėžimuose, tiek dinamikos. Todėl yra būtina mokėti ištirti ir nustatyti elektromechaninės sistemos statines ir dinamines charakteristikas. Elektromech. Sist. valdymo disciplinos tikslas yra išnagrinėti automatines EMS ir jų analizės bei sintezės metodus. 3 EMS Judesiai ir jiems keliami reikalavimai Technologiniuose procesuose taikomų įrenginių darbo elementai atlieka įvairius mechaninius judesius. Dažniausiai šie judesiai ne tik turi būti tarppusavį suderinti tačiau jiems keliami ir kiti reikalavimai pagreičio, greičio atžvilgiu. Todėl viena iš svarbiausių elektromechaninės sistemos funkcijų- užtikrinti reikalaujamą judesį. Kadangi EMS gali būti veikiama įvairių poveikių, tai šie judesiai negali būti stabilūs. Jie nuolat kinta. Pagrindiniai poveikiai veikiantys EMS ir nuo kurių priklauso judesys iš esmės yra 2: 1) valdantysis poveikis. Juo yra nustatomas norimas judesys (jo parametrai). Automatinio valdymo sistemose šis poveikis vadinamas įėjimu ar valdančiuoju poveikiu 2) Trikdžiai. Judesį charakterizuoja greitis, pagreitis, trajektorija, judesio pobūdis. Technologiniuose procesuose dažniausiai būtina reguliuoti judėjimo greitį ir judančio elemento padėtį. Reguliuojant šiuos dydžius EMS galima išskirti 3 esminius taškus: 1) “Elektros mašina- darbo mašina”. Čia vyksta energijos perdavimas. Per jį valdomas energijos srautas patenkantis iš elektros mašinos į darbo mašiną. 2) “Maitinimo tinklas- elektros mašina”. Per jį valdomas el. energijos srautas. 3) “Elektros mašinos valdymo sistema”. Per šį esminį tašką valdoma informacijos srautas. Parametrus judesiui nustato ne projektuotojas, o technologinis procesas. Projektuotojo tikslas yra užtikrinti šiuos parametrus, kad juos užtikrinti projektuotojui būtina nustatyti optimalius jud. (tuos kurie labiausiai tenkina EMS keliamus reikalavimus). Tam, kad nustatytum optimalių judesių parametrus reikia naudotis matematinėmis išraiškomis. 4. Pagrindinio dinaminio dėsnio EMS taikymas Žinoma, kad besisukančio kūno judesį išreiškia momentų balanso lygtis (pagrindinis dinamikos dėsnis). Šis dėsnis teigia: visų momentų veikiančių sukimosi ašį suma lygi judesio kiekio (momento) išvestinei. Matematinė išraiška: (1). Šioje lygtyje :- visų momentų veikiančių veleną suma. J – inercijos momentas: . m- masė, - inercijos spindulys. Pvz.: lėktuvuose elektrinių mašinų varikliai ploni ir ilgi(greičiau sukasi a) m1=m2 t – laikas , w – kampinis greitis (dažnis). Ši lygtis bendra ir praktikoje ji sudėtinga 5. EMS veikiantys momentai ir jegos ; (2) cia M- elektros masinos momentas, Mst-statinis (pasipriesinimo) momentas. Cia turime tik 2 momentus: variklio ir pasipriesinimo momentu suma, veikiantys pries variklio momenta. Inercijos momentas cia pastovus (iskeliamas uz diferiancialo). Praktiskai jis nera pastovus. Desinioji (2) lygties dalis vadinama dinaminiu momentu. Bendru atveju: (4); (3); Dinaminis momentas buna jei yra dw/dt. Tokiu budu dydis dw/dt=0, tada Md=0 (ir atvirksciai). Priklausomai nuo to ar Md=0, ar Md, EMS skiriami 2 rezimai: 1. M=0, nusistovejas(statinis) rezimas; 2. M, pereinamasis (dinaminis) rezimas. Atskiras rezimas apibudina charakteristika: statinis ir dinaminis. Tiek tokios, tiek kitokios char. gali buti isreikstos matematiskai ir grafiskai. (kampinis pagreitis). Elektros masinos isvystomos elektromagnetinis momentas M priklauso nuo sukimosi greicio. Char. isreiskianti kampinio greicio priklausomybe nuo variklio isvystomo momento vadinama mechanine char. 1pav. w=f(M). Gali buti tiesines ir netiesines char. 2pav. w=f(Ms). Pasiekusi momento Mst­, w=f(Mst), irgi gali buti ivairi, gali buti tiesines ir netiesines. Kaip seka is (2), pavara ar bet koks irenginys dirba stabiliai jeigu M=Mst, tai yra, kai Md=0. Dazniausiai nagrinejama ne w=f(M), o w=f(I), (nuo sroves). Si char. vadinama elektromechanine 3pav. w=f(I); Vieninteliame taske A susilygina momentai. Siuo atveju yra vienintelis stabilaus veikimo taskas, kai w=wa. Elektros masina gali veikti ne tik pirmam kvadrante , bet ir 2,3,4. Daznai pasikeitus sukimosi krypciai, keiciasi Mst kryptis. Tada Mst keicia krypti 3 kvadrante. Tada jis vadinamas reaktyviuoju, o jei nekeicia krypties- aktyviuoju.4- aktyvinio (Mst nekeicia krypties). Mes momenta galim didinti ir variklis sustos ir gales suktis kita kryptimi( 1,4 kvadrantas). Gali veikti ir 2 kvadrante, taske c sustos, w vel priesinga momentui, dides ir taske d momentai susilygins (wd). Jei momentas aktyvinis, w nusistoves taske e (we). (4 kv). ; ; pirmam ir treciam kvadrante elektros masina vartoja elektros energija o antram ir ketvirtam atiduoda galinguma (generatorinis rezimas). 6.EMS klasifikacija. Numatant elektros pavaru automatinio valdymo sistemu strukturas taikomi pagrindiniai automatinio valdymo sistemu sudarymo principai-valdymas pagal nuokrypa,valdymas pagal trikdzius,ir kombinuotasis valdymas.Tam kad uztikrinti judesio parametrus, turi buti kontroliuojamas ir reguliuojamas dydis-reguliuojamoji koordinate.EMS reguliavimo koordinatemis gali buti:greitis,padetis,srove,itampa ir t.t Tam kad uztikrinti ju parametrus jos dydis nuolatos turi buti kontoliuojamas ir lyginamas su nustatytu dydziu,o veliau atstatomas i reikalinga dydi.Tokia EMS vadinama uzdaraja sistema.EMS skirstomos i atvirasias(be gryztamuju rysiu) ir uzdarasias(su griztamuoju rysiu).Pagal tai kokia sistemos charakteristika,jos gali buti tiesines ir netiesines,tolydines ir netolydines(diskretines) ir pan. 7. Elektros pavarų valdymo f-jos Bet kuriuo EMS skirta tam tikrai funkcijai atlikti,uztikrinti pozicionavima.Todel tikslingiausia EMS klasifikuoti pagal ju veikimo funkcijas.EMS vykdomos funkcijos skirstomos i pagrindines ir papildomas.Pagal pagrindines f-jas EMS skirstomos i: 1) Skirtos technologiniu irenginiu paleidimui,stabdymui ir reversavimui valdyti.Siai grupei priskiriamos atviros sistemos. 2) EMS,skirtos atitinkamai koordinatei statiniame ir dinaminiame veikimo rezimuose stabilizuoti(uzdaros sistemos) 3) EMS,skirtos laisvai kintamu signalu sekimui.Tai sekimo sistema. 4) EMS,skirtos nustatytos programos atkurimui.Tai programinio valdymo sistemos. 5) Sistemos skirtos optimaliu parametru paieskai ir ju palaikymui.Tai adaptyviosios sistemos. Be siu pagrindiniu f-ju EMS gali vykdyti ir papildomas:apsaugos nuo trumpo jungimo, avarinio rezimo blokavimas, irenginiu paleidimo nuoseklumo uztikrinimas, signalizacijos apie sutrikimus greicio diagnostikos ir kita. 8.Schemu klasifikacija ir zymejimas Schemose sutartiniais ženklais atvaizduojami energijos perdavimo mazgai, elementai ir ryšys tarp jų. Priklausomai nuo energijos rūšies kurios srautams atvaizduoti skirta schema sekančios skirstomos į rūšis: 1) elektrinės. Kurios konstruktorinėje dokumentacijoje žymimos E; 2) Hidraulinės-H 3) Pneumatinės-P 4) Optinės-L 5) Sudėtinės (mišrios)-S 6) Dujų-D 7) Vakuuminės-V. Elektrinėje schemoje parodomi elementai sudėtinės dalys ir laidai . Hidraulinėje schemoje pavaizduota kaip cirkuliuoja skysčiai. Pneumatinėje- kaip suspaustas oras. Optinėje- kaip perduodamas šviesos srautas. Vakuuminėje- kur sudaromas vakuumas. Visos šios schemos yra braižomos vadovaujanti standartais, naudojamais rengiant konstruktorinę dokumentaciją. Kiekviena schemos rūšis skirstoma į šiuos tipus. Schemos tipas išreiškia schemos paskirtį ir jos ypatumus. Mes nagrinėsime tik elektrines schemas. Elektrinės schemos skirstomos į šiuos tipus: 1) struktūrinės kurios žymimos 1 2) Funkcinės schemos 2 3) Principinės schemos 3 4) Sujungimo 4 5) Prijungimo 5 6) Bendros 6 7) Išdėstymo 7 8) Kitos 8 Konstruktorinėje dokumentacijoje pagrindiniame įraše turi būti nurodyta schemos rūšis ir tipas pvz E3 E4 ir pan. Elektrinė schema sutartiniais ženklais (simboliais atvaizduotų) el. grandinių, el. mašinų ir kitų įvairių įtaisų visuma. Šiuolaikinės elektrinės schemos apima šimtus ir tūkstančius įvairių elementų. Tam, kad supaprastinti jų suvokimą el. schemose išskiriami elementai, mazgai, funkcinės dalys ir funkcinės grupės. Elektriniu elementu vadinamas toks objektas kurio negalima suskaidyti į smulkesnius elementus turinčius savarankišką paskirtį pvz elektriniai sekos elementai yra transformatorius, rezistorinis kondensatorius, el mašina ritė. Schemos elementai žymim: vienfazis transformatorius kondensatorius rezistorius Schemose sutart ženklus galima pasukti 900 kampu. Mazgas- tai schemos elementų visuma sudarančių vieningą konstrukciją (daug elementų ant vienos konstrukcijos). Funkcinė dalis- elementas, mazgas ir funkcinė grupė atliekanti tam tikrą funkciją. Funkcinė grupė-elementų, atliekančių tam tikrą funkciją, tačiau nesujungtų į vieningą konstrukciją visuma. 9. Struktūrinės elektrinės schemos ir ju sudarymo principai Šioje schemoje atvaizduojamos pagrindinės funkcinės dalys, jų paskirtis ir tarpusavio ryšys. Struktūrinė schema sudaroma pačioje pradinėje projektavimo stadijoje. Jos paskirtis- bendrais bruožais supažindinti su įrenginiais ir sistema bei šio sistemos pagrindu sudaryti kitas schemas. Funkc. dalys strukt. schemose žymimos stačiak. ar sutartiniais grafiniais simboliais. Šie stačiak. sujungiami linijomis nurodančiomis proceso eigą. Stačiakampio viduje įrašomos perdavimo funkcijos. Greta schemoje gali būti paaiškinami užrašai, lentelės matematinės lygtys. Duomenų turi būti tiek, kad galima būtų suvokti proceso eigą strukt. schemos braižomos pagal nustatytus standartus. 10. Funkcinės elektrines schemos ir ju sudarymo principai Jų paskirtis yra vaizdžiai atvaizduoti elektomechaninėje sistemoje ar jos funkcinėse dalyse vykstančius procesus. Sudarant funkcinę schemą vartojama sąvoka funkcinė grandinė (grandinės kanalas, turintis atskirą funkcinę paskirtį. Pvz valdymo imp. Kanalas, grįžtamojo ryšio kanalas). Funkc schemoje atvaizduojamos tik tos dalys kurios būtinos elektromechaninėje sistemoje vykstančiam procesui iliustruoti. Šiose schemose atskiri mazgai ir funkcinės grupės sujungiami simbolinio ryšio linijomis arba linijomis vaizduojančiomis realius vaizdus. Šiose schemose elementai ir funkcinės grupės žymimi stačiakampiais ar sutartiniais grafiniais simboliais. Į stačiakampio vidų įrašomi grupių pavadinimai( lygintuvas, keitiklis ir pan.). Funkcinės schemos yra būtinos sudarant principines elektrines schemas. 11. Principines elektrines schemos ir ju sudarymo principai Principinė schema, tai elektrinė schema kurioje visi elementai atvaizduoti sutart. standartų nust. ženklais (simboliais) ir tarpusavy sujungti ryšiais, vaizduojančiais laidus. Paveiksle atv. Asinchr. Variklio M paleidimo schema. Joje FU1-2-3 saugikliai, KM-magnetinis paleidiklis, SA1 ir SA2 – valdymo (stabdymo ir paleidimo) mygtukai. Princ. el. schemos yra braižomos prisilaikant šių reikalavimų: 1) visi elementai schemose yra atvaizduojami pradinėje padėty, t.y. kai dar neįjungtas maitinimas (prijungus prie tinklo gali pasikeisti elementų padėtis); 2) visi schemų elementai žymimi sutart. ženklais, kurie yra nurodyti standartuose. paleidimo mygtukas stabdymo mygtukas užsidarantis kontaktas grandinę nutraukiantis (atsidarantis) kontaktas užsidarantis kontaktas su laiko išlaikymu užsidarant užsidarantis kontaktas su laiko išlaikymu atsidarant atsidarantis kontaktas su laiko išlaikymu atsidarant atsidarantis kontaktas su laiko išlaikymu užsidarant atsidarantis kontaktas be savaiminio grįžimo į pradinę padėtį atsidarantis kontaktas su laiko išlaikymu atsidarant ir užsidarant Variklio apvijos viršutinis apskritimas –statorius, vidinis-rotorius. as.variklis su faziniu rotorium. nuolat. srovės variklis neprikl. žad apvija nuosekl. žad apvija papild polų apvija trifaziai transformatoriai vienfazis transformatorius rezistorius reostatas Visi elementai braižomi pagal matmenis nurodytus standartuose. Jei standartuose nenurodyti matm. ženklai braižomi tokio dydžio ,kokie nubr.standartuose. Prie kiekvieno grafinio simbolio nurodomas pozicinis žymėjimas.Poz. žym. Nurodomas didžiąja raide ir skaičiumi Raidiniai ir skaitm. žym.yra standartizuoti. SA-vald mygtukai KV-įtampos relių elementai KA-srovės relių elementai LM,M-el. mašinų apvijos TV-įtampos transformatoriai R-rezistoriai 3) sudarant principines schemas neatsižvelgiama į faktinę el mašinų, aparatų ir jų elementų padėtį.Svarbu kad schema būtų kuo aiškesnė. 4) Elementai schemoje išdėstomi kryptimis  ir , atsižvelgiant į schemos veikimo nuoseklumą. 5) Skirtingų funkcinių grupių grandines rekomenduojama atvaizduoti skirt. storio linijomis. Pvz.jėgos linijų plotis didesnis nei valdymo. 6) Prie principinių elektrinių schemų ant to paties lapo ar atskirai pateikiamas elementų sąrašas (lentelė) kur nurodoma elementų poziciniai žymėjimai,elementų pavadinimai, pagr techn param ir kokio standarto reikalavimus ji turi atitikti, tokių elementų kiekis, pastabos. 7) Braižant principinę schemą būtina vengti linijų susikirtimų, linijų krypties pakeitimų.Visos linijos braižomos horizontalia ir vertikalia kryptimis. 8) Braižant schemas ryšio linijos turi būti galimai trumpesnės.Principinė schema svarbi tuo kad pagal ją sudaroma ir konstruktorinė dokumentacija. Princ. schemos skirtos įrenginio veikimo principui išsiaiškinti , gedimų paieškai ir kitų schemų sudarymui. 12. Sujungimo elektrines schemos ir ju sudarymo principai Jos skirstomos į dvi grupes: 1) vidinių sujungimų 2) išorinių. Vidinių sujungimų schema vaizduoja atitinkamo įrenginio ( el.variklio, automat. jungiklio,relės, el. energijos skaitiklio ir t.t.) korpuso viduje esančių elementų elektrinį sujungimą. Išorinė sujungimo schema vaizduoja el mašinų ,aparatų , prietaisų sujungimą į bendrą valdymo sistemą . Esminis skirtumas tarp principinės ir sujungimo schemos yra tas, kad sujungimų schemoje visi elementai yra išdėstomi atsižvelgiant į jų faktinę padėtį.Sujungimų schemoje atvaizduojami visi realūs kabeliai, laidai, jų grupės, išdėstymas ir prijungimų vietos. Sujungimų schemose laidus ir kabelius tikslinga atvaizduoti taip kaip jie išdėstyti realiai. Sujungimų schemose mašinas, aparatus, prietaisus leidžiama žymėti sutartiniais ženklais, tačiau tai neprivaloma. Jie gali būti atvaizduoti jų konfigūr. atitinkančiais kontūrais, kurių viduje nurodomas tipas, markė ir kt.duomenys. Sujungimų schemos gali būti sudaromos ir adresiniu principu (nurodant adresus).Šis principas taikomas sudarant sudėtingas schemas.Tam kad sudaryti sujungimų schemas naudojamasi principine schema. Šiuo atveju principinėje schemoje laidai ženklinami(markiruojami).Markiravimas atliekamas pagal standartų reikalavimus. Markiruojama raidėm ir skaitmenimis arba tik skaitmenimis. Markiravimas vykdomas  ir . Visos grandinės kurių el. potencialas yra vienodas markiruojamas tuo pačiu ženklu. Sujungimų schema 13.Prijungimo elektrinės schemos ir jų sudarymo principai. Tai tokia schema, kurioje vaizduojamas įrenginio prijungimo prie maitinimo tinklo būdas ir vietos. Tokiose vietose elektros įrenginys vaizduojamas stačiakampiu arba figura atitinkančia jo kontūrą. Ant kurios atvaizduojami prijungimo elementai, gnybtai, rinklės, šinos ir pan. Gali būti nurodomi išorinio montažo laidai ir kabeliai. Šiomis schemomis tenka naudotis prijungiant el įrengini prie maitinimo tinklo arba vieną įrenginį pijungiant prie bendros kitų įrenginių sistemos. Siose schemose atvaizduojami tik elemento įrenginio gnybtai, prie kurių jungiami išoriniai elektriniai įrenginiai. 14. Išdėstymo schemos ir jų sudarymo principai. Vaizduoja santykinį elektros įrenginių arba įrenginio dalių išdėstymą tam tikrame plote arba erdvėje, pvz ceche, bare. Kartais nurodomas laidų ir kabelių išdėstymas. Schemos kaip brėžiniai sudaro konstrukcinės dokumentacijos dalį. Jos yra braižomos ne tik prisilaikant čia nurodytų reikalavimų, tačiau prisilaikant ir grafinei medžiagai (brėžiniams) taikomų apiforminimo reikalavimų pvz nurodomi rėmeliai ir kampiniai stačiakampiai su atitinkamais įrašais kaip ir brėžiniuose. Kartais schemos nėra aiškios, tokiais atvejais kartu su jomis pateikiami schemų aprašymai pvz principinių elektrinių schemų. Šie aprašymai nėra grafinė medžiaga ir vadinami tekstiniais dokumentais. Tekstiniai dokumentai parengiami pagal kitus standartus negu schemos. 15. Nera 16.Relinėmis–kontaktorinėmis schemomis įgyvendinami valdymo principai. Šios schemos taikomos užtikrinti pirmaja EMS valdymo funkciją. Tai atviros sistemos. Relines- kontaktorinės schemos jos vadinamos todel, kad jos kuriamos panaudojant kontaktus. Kontaktoriniai aparatai tai tokie aparatai, kurie turi judančius mechaninius kontaktus. Pastaruoju metu plačiai naudojama bekantiniai kontaktoriai, kurie yra kūriami panaudojant puslaidininkinius prietaisus: tiristorius. Visumoje relinėmis schemomis būtina vadinti tas kuriose yra elementai veikiantys pagal relių charakteristiką.Relinė charakteristika yra tokia ch. , kai įėjimo dydžiai keičiasi tolygiai, išėjimo dydis keičiasi šuoliškai. Pvz.:didinant kontaktoriaus ritės srovę prie tam tikros jos reikšmės kontaktai užsidaro. T. y. Per kontaktus pradeda tekėti srovė. Vienas is reliniu kontaktoriniu schemu trukumu tas, kad kontaktams judant jie issidevi, kas riboja ju tarnavimo laika. Skiriamas mechaninis ir elektrinis aparatu issidevejimas. Mechaninis, kuris pasireiskia del mechaninio poveikio, o elektrinis pasireiskia ir del elektros lanko ir pan. Elektrinis aparatu atsparumas zymiai mazesnis uz mechanini. Mechaninis atsparumas matuojamas ijungimu skaiciais. Su judanciais kontaktais aparatai neperspektyvus. Valdymo impulsui padavus kontaktai atsidaro, kai I=0 uzsidaro kontaktai. Tam kad elektromechanineje valdymo schemoje butu galima irengti elektros masina pervesti is vieno rezimo i kita, galima valdymui signala paduoti ranka. PVZ. Nuspaudziant mygtuka. Toks valdymas vadinamas rankiniu. Taciau rankiniu valdymu neuztikrinamas reikalingas tikslumas. Todel reikalingas autonominis valdymas- kontaktu pakopos issijungtu automatiskai. Siekiant uztikrinti automatini valdyma reikia kontroliuoti viena is fiziniu parametru. PVZ. Greiti, laika, srove, kelia, padeti, ir t.t. Siu parametru kontrole vykdo atitinkami elektros aparatai. Tam, kad uztikrinti automatine kontrole, sie aparatai turi buti suderinti atitinkamiems parametrams. Pagal tai, kokio parametro kontroles principu atliekamas valdymas, relinese automatinese valdymo schemose valdymas vykdomas siais principais: 1. laiko 2. greicio 3. sroves. (kitais principais: kelio, temperaturos ir itampos). Tam kad suvokti tu principu esme isnagrinesime pvz. 1pav atvaizduota nuolatines sroves nepriklausomo zadinimo elektros masinos M paleidimo ir stabdymo schema. Paleidimo srove: Ipal=U/R. (1). Kur R=R1+R2+R3+Rin. Varikliui isibegant, didejant greiciui, automatiskai kontaktoriumi KM1 uztrumpinamas paleidimo rezistorius R1, veliau KM2-R2 ir veliausiai KM3 uztrumpina R3. Kontaktoriu KM1, KM2, KM3 valdymas gali buti atliktas kontroliuojant laika, srove, greiti. Suveikus KM1,KM2,KM3. masina veiks naturalioje char. Veliau kontaktoriumi KM nutraukus maitinima inkare ir ijungus stabdymo kontaktoriu KM4 prasides dinaminis stabdymas. Masinos inkarui sustojus, kontaktorius KM savo kontakta atidaro. Paleidimo srove pagal (1) israiska: ; si lygtis veikiant varikliui (nusistovejus). Stabdymo srove, U=0:, sios lygtys isreikia masinos darba ivairiuose rezimuose. 15.Relinemis-kontaktorinemis schemomis valdomu nuolatines sroves EMS statines ir dinamines char. Masinos M paleidimas ir stabdymas gali buti atvaizduotas statinemis char. (greicio char).( statines char. lygtis) , (idealios tuscios eigos greitis) kai F=const, vieninteles I=var. (tada gausime tieses lygti: y=a+bx). Tam reikia 2 tasku. Paleidimo sroves taskas is formules: Ipal=U/R. Gauname 2 taska. Uzdarius kontakta KM, I pradeda teketi per inkara. Varikliui isibegus (w auga) ir pasiekus taska 2,(kai w2) uzsidarys kontaktas KM1: ; tada persijungia i taska 3,taske 4 issijungia KM2. . Tam tikru momentu t1,kontaktoriaus KM1 kontaktas atsidaro(itampa U=0),ir uzsidaro kontaktas (stabdymo) KM4.Siuo atveju tekes stabdymo srove (Is(3)).Masina pereis is darbo rezimo taske A i darbo rezima taske B.Minusas rodo kad sroves kryptis pasikeis,pasikeis ir momento kryptis ir taps stabdymo momentu.Greitis mazes.Kai w bus =0,Is=0.Si rezima vaizduoja taskas C.Is 2pav. matyti kad variklio paleidima ir stabdyma galima atvaizduoti statinemis CHAR.,taciau is siu char. nematyti pagal koki desni masina perejo is vieno rezimo i kita (is 1 i 2).Tam kad atvaizduoti pereinamaji procesa,pagal statines char. ir zinomus sroves,greicio kitimo desnius galima nubrezti dinamines char. vaizduojancias pereinamaji procesa (3pav.) Is 3pav. matyti kad pereinamojo proceso kreivese dominuoja 3 dydziai:laikas t,srove I,greitis w(ju atitinkamos reiksmes).ISVADA:valdant EMS gali buti kontroliuojamas laikas (laiko principu),srove(sroves principu),greitis(greicio principu).Statines char. 2pav. ir dinamines char. 3pav. bei atitinkami skaiciavmai reikalingi tam kad zinoti dydzius t`,td`t3`,t4`,tpal,tstabd .Zinant siuos dydzius valdymo aparatai(reles) turi buti atiderinti.Pvz:KM1 kontaktoriaus poveikio laikas turi buti t`,KM2 poveikio laikas-(t`+t2­`) ir t.t. Stabdymo kontaktoriaus poveikio laikas tst. Kiekvienas is valdymo principu turi atitinkamus privalumus ir trukumus,kuriuos tenka vertinti projektuojant schemas. 16. Valdymas laiko principu ir šio valdymo ypatumai Valdant laiko principu būtina kontroliuoti laika. Laiko kontrolė atliekama laiko aparatais ir davikliais. Dažniausiai naudojamos laiko relės. Jos suderinamos taip, kad po tam tikrų laiko intervalų (pagal pereinamojo proceso trukmę) išduotų valdymo signalus greitėjimo kontaktorių KM1, KM2, KM3. Kadangi NSV charakteristika yra tiesinė, bei atskiros paleidimo pakopos vyksta taip pat tiesinėje dalyje, pereinamojo proceso laiką atitinkamoje i- tojoje pakopoje, galima išreikšti išraiška. (1); (2) Kur - inercijos momentas, m- masė, - inercijos spindulys, Tm- elektromechaninė laiko konstanta, wgal- galinis kampinis greitis tam tikroje pakopoje, wprad- pradinis pakopos greitis, atitinkamai Mprad- pradinis momentas, Mgal – galinis momentas, Mst- statinis momentas. Mpal , o galinis momentas yra M2. Taške 2 pradinis momentas yra M1.Kiekvienoje pakopoje iš trijų bus skirtingas įsibėgėjimo laikas (laiko konstanta). Laiko valdymo principu privalumai ; 1.Paprastumas. 2.Patikimumas, kadangi atliekama laiko kontrolė. 3. Pereinamojo proceso laikas tpi išlieka beveik nepakitęs. Kaip kinta Mst, J, Ut ir apvijų įšilimas . Šis valdymo būdas turi trūkumų. 1. Padidėjus Mst (apkrovai), bei J, galimi paleidimo srovės ir tuo pačiu ir paleidimo momento smūgiai. Valdymas laiko pr. taikomas paleidžiant ir stabdant dinaminiu būdu tiek NSV, tiek KSV. 17. Valdymas greicio principu ir sio valdymo ypatumai Valdant greičio principubūtina kontroliuoti greitį.Greitis gali būti kontroliuojamas tiesiogiai ir netiesiogiai. Tiesioginiu greičio kontroliavimu vaddinamas toks būdas, kai greitis kontroliuojamas greičio kontrolės relėmis,greičio davikliais (tachogeneratoriais) ir kt. aparatais. Netiesioginis greičio kontroliavimas, kai kontroliuojama mašinos evj Nuolatinės srovės mašinose Ec, arba asinchroninėse mašinose kontroliuojant slydimą. Valdymo greičio principu privalumai: 1) paprastumas; 2) valdymo įrenginių pigumas; 3) valdymo įrengimų nedidelė masė ir gabaritai. Trūkumai: 1)sudėtinga regulioti kontaktorius skirtingom poveikio įtampom; 2) pereinamojo proceso trukmė priklauso nuo inercijos momento J, apkrovos momento Mst, tinklo įtampos U, bei įšilimo (virš temperatūros ). Taikymo sritis Valdymas greičio principu taikomas nuolatinės ir kintamos srovės mašinų stabdymo valdymui,taip pat vykdant sinchroninių variklių sinchronizavimą. 18.Valdymas sroves principu ir sio valdymo ypatumai Valdant šiuo principu kontroliuojama inkaro (statoriaus) srovės dydis. Šią kontrolę vykdyti nėra sudėtinga. Tam panaudojamos srovės relės ir srovės davikliai. Kadangi paleidimo metu srovė kinta, greitėjimo kontaktorių perjungimas atliekamas prie nusistovėjusių tam tikrų srovės reikšmių I1 ir I2. Privlumai: 1) Srovė (tuo pačiu ir mom.) palaikomi nustatytame lygmeny(greitėjimo kontaktorių perjungimai atliekami prie tų pačių reikšmių). 2) Pereinamojo proceso laikas nepriklauso nuo ričių įšilimo (virš temperatūros ). Trūkumai: 1) pereinamojo proceso laikas tp keičiasi kintant statiniam momentui Mst, inercijos momentas J, ir tinklo įtampai U. 2) Gali perkaisti paleidimo rezistoriai, kadangi įšilimo trukmė nekontroliuojama. Taikymo sritys: 1) sinschroninių mašinų sinchronizavimui; 2) nuolatinės srovės mašinų magnetinio srauto valdymui vibraciniu būdu. 19.Nuolatines sroves elektromasinu pagrindiniu grandiniu tipiniai mazgai. Kiekvienas is valdymo principu igyvendamas konkreciais praktikoje isbandytais ir patikrintais mazgais,kurie vadinami tipiniais.Dazniausiai matuojami valdymo skyduose,paneliuose,valdymo spintose. Siuose konstrukciniuose vienetuose gali buti sumontuota nuo vieno iki keliolikos valdymo mazgu .Is valdymo mazgu sudaromos valdymo schemos.Visas valdymo schemos galima suskaidyti i dvi dalis:jegos (pagrindines schemas) ir valdymo schemas.Paprastai tiek jegos,tiek valdymo schemos sudaromos is tipiniu mazgu. Jėgos grandinių tipiniai mazgai Elektros masinu veikimas skirstomas i periodus: paleidima, normalu veikimo rezima ir stabdyma. Paleidimo rezimui budinga tai, kad pasireiskia dideles peleidimo sroves. NSV jos virsija (ar gali) 10 kartu Inom; o KSV – keleta kartu. Todel paleidimo metu pagr. uzdavinys apriboti sias sroves. Tai atliekama i NSV inkaro grandines ijungiant paleidimo rezistorius. NSV paleidimo rezistoriai inkaro i grandine gali buti jungiami pagal ivairias schemas. Pagr. tipiniai mazgai: 1pav. a) b) c) 1 pav. a) atvaizduotas placiausiai taikomas mazgas, susidedantis is linijinio kontaktoriaus KM ir paleidimo – KM1,KM2,KM3, bei paleidimo rezistoriu R1, R2, R3.Ypatumas tas, kad visi rezistoriai gali buti skaiciuojami trumpalaikiam rezimui, o kontaktoriai KM1, KM2,KM3 gali buti vienodi. Toks mazgas taikomas nedideles galios elektros masinoms valdyti(100-150kW). Rezistoriu pakopu skaicius priklauso nuo reikalavimo sklandziau paleisti el. masina. b) yra taikoma didelio galingumo el. pavarose.Privalumas tai, kad greitejimo kontaktoriai KM1, KM2,KM3 gali buti mazesniu gabaritu ir sroviu, nes jie veikia trumpalaikiame rezime. O kontaktorius KM – didesniu gabaritu ir sroviu. Trukumas tas, kad jeigu uzsidarytu kontaktoriai KM, tada paleidimas vyktu be papildomu rezistoriu inkaro grandineje ir pasireikstu dideli sroves smugiai. c)atvaizduota schema taikoma vidutines galios el. pavarose. Budingi tie patys privalumai ir trukumai kaip ir b) schemai. 1 pav. atvaizduoti NS nepriklausomojo zadinimo masinu paleidimu mazgai. NSneprZ masinu reversas gali buti atliekamas keiciant sroves krypti(inkaro Uin poliaruma) inkaro grandineje arba zadinimo Iz krypti(zadinimo srauto poliskuma).Tie patys principai taikomi reversuojant nuoseklaus zadinimo masina. Taciau vienu atveju taikoma sroves krypties pakeitimas, o kitu atveju zadinimo Iz sroves pakeitimas. Nepriklausomojo, svetimojo zadinimo varikliu inkaru induktyvumas mazas, o Iz induktyvumas didelis.Nuosekliojo zadinimo variklio mazdaug tos pacios eiles. Keiciant Iz krypti svet. ir nepr.zadinimo masinose del didelio induktyvumo pasireikstu dideles saviindukcijos evj ir ilgas pereinamojo proceso laikas. Reversas atliekamas tipiniais mazgais: a)Neprikl. ir lyg. Zad. v ariklio reversavimas mazgas b)Nuoseklaus ---//--- 2pav. a) M=cФI, jei I5sek.). Jei apsauga vykdoma relemis elektromagn. atkabikliais. .2) AS variklio su faziniu rotoriumi.Jei apsauga vykdoma saugikliais:.Jei relemis ir autom. jungikliais:. Valdymo grandiniu apsauga parenkama pagal salyga:Iti=2.5 IS. IS-visu vienu metu max. galimu ijungti aparatu sumine srove.Nuolatines sroves varikliu apsaugos parenkamos pagal tas pacias salygas,kaip ir AV su faziniu rotoriumi. 1.pav.a) nuolatines sroves variklio yra sinchroninio var. 2)Minimalios sroves apsauga skirta apsaugoti Nuolat. Srov .V nuosekliojo zadinimo grandines nutrukimo .Tokia apsauga igyvendinama i zadinimo grandine jungiant lauko nutraukimo reles,kurios suveikia kai Iz sumazeja virs leistino dydzio ar zadinimo grandine nutruksta.Vienas is tokiu mazgu atvaizd. paveiksle. Cia KA-minimalios sroves rele. Analogiska minimalios sroves apsauga taikoma sinchroniniuose varikliuose. 3)Silumine apsauga skirta el. varikliam apsaugoti nuo perkaitimo,kuri salygoja variklio perkrova.NSV pakanka vienos silumines reles siai apsaugai igyvendinti,o kintamos sroves varikl. reikia 2.Silumine apsauga gali buti igyvendinta siluminemis relemis ir automatiniais jungikliais,turinciais siluminius atkabiklius.Silum. reliu ir automatiniu jungikliu siluminiu atkabikliu veikimo principas bimetalines ploksteles deformacijai isilus. Siu metalu siluminio pletimo koef. Yra nevienodi,delto jai isylant ji deformuojasi.aparatu su bimetalinemis plokstelemis taikyma riboja tai,kad jie tinka tik elektrinio variklio ilgalaikio veikimo rezimo atveju.Esant trumpalaikiam kartotiniam rezimui jos gali perkaisti ir suveikti netiksliai.Todel trumpalaikiu rezimu atvejais naudojamos sroves reles. Tipiniu mazgu schemos: KK1 ir KK2-silumines reles kuriu kontaktai yra valdymo grandineje. Variklis perkraunamas ir tuo atveju,jei nutruksta viena is 3 faziu.Tuo atveju srove kitose dviejose fazese srove padideja.Asinchr. varikliu apsauga nuo perkrovos gali buti vykdoma ir sroves relemis. Reles parenkamos mazdaug kad ju pveikio laikas butu Ipov=Inom. Kartais 3 relemis vykdoma maximali apsauga ir silumine apsauga: I2f>Ipav>I3f. Siuo atveju viena rele atiderinama apsaugai nuo trumpu jungimu,o 2 reles apsaugai nuo perkrovu.Tokio poveikio srove turi buti deiedesne uz I3f­,bet mazesne uz I2f. Pastaruoju metu moderniuose varikliuose tarp ju apviju iterpiami termorezistoriai(rezistorius kurio varza placiose ribose kinta nuo temperaturos). Reaguojant i termorezistoriu varzos pokycius gali buti vykdoma ir silumine apsauga. 4)Nuline apsauga (apsauga nuo savaiminio masinos paleidimo) yra skirta varikliui nuo maitinimo tinklo itampos atjungti isjungus maitinimo itampa ar jei sumazejus mazaiau leistinos reiksmes, o itampa ijungus jei padidejus varikliui neleisti savaime (be operatoriaus komandos) pasileisti. Esant mygtukiniam valdymui tai igivendinama lygegriaciai paleidimo mygtukui ijungus linijinio kontaktoriaus valdymo (blokavimo) kontakta KM. Si apsauga dazniausiai butina saugos sumetimais. 5) apsauga nuo virsitampio naudojama nuolatines sroves variklio zadinimo apviju izoliacijos apsaugai nuo virsitampio. Tokie virsitampiai pasireiskia atjungiant zadinimo grandine 5.Apsauga nuo viršytampių-naudojama nuolatinės srovės variklių izoliacijos apsaugai nuo viršytampių.Tokie viršytampiai pasireiškia atjungiant žadinimo grandinę nuo maitinimo tinklo. Šiai apsaugai įgyvendinti lygiagrečiai žadin. grandinei įjungiamas rezistorius arba rezistorius su diodu. Efektyvesnė yra schema su diodu ir rezistoriumi .Tačiau tuo atveju turi būti suderintas maitinimo įtampos poliaringumas. 6.Apsauga nuo uždelsto paleidimo-taikoma sinchroninėse mašinose.Apsauga būtina tam , kad užsitęsus paleidimui neperkaistų apvijos. 7.Greičio apribojimo apsauga-taikoma pvz. liftuose.Ji įgyvendinama greičio ribotuvais. 8.Ribinių eigų apsauga.Jos paskirtis apsaugoti darbinių elementų eigas(pvz. liftuose, kranuose),kad išvengti avarinių rėžimų. 23.Blokavimai ir signalizacijos ir jų paskirtis Tam kad išvengti avarijų, klaidingų el. grandiniųsujungimų,nustatyti atskirų įrenginių paleidimo nuoseklumą ir kitais tikslais gali būti naudojami blokavimai. Visumoje blokavimas padidina patikimumą.Blokavimai gali būti atliekami elektriniu ir mechaniniu būdu.El. blokavimais tam tikrais signalais perjungiamos elektros grandinės.Mechaniniais būdais el. grand. perjungiamos rankiniu būdu.Elektrin. schemose naud. tokiė blokavimai: 1.Paleidimo mygtuko blokavimas 2.Blokavimas apsaugantis nuo trumpų jungimų reversinėse as. var.valdymo schemose. Blokavimus atlieka kontaktai KM1 ir KM2 įjungti nuosekliai kontaktorių KM1 ir KM2 ritėms.Toks blokavimas apsaugo nuo trumpų jung. jėgos grandinėje(neleidžia įjungti kontaktor. KM2 kai įjungtas KM1 ir atvirkščiai) 3.Blokvimai užtikrinantys nuoseklų paleidimą. Tokioje pakrovimo transporteriais sistemoje būtina pirmiau paleisti transporterį 2 ir tik poto transporterį 1.Priešingu atveju 2 bus perkrautas ir pakrovimas į bunkerį 3 sutriks. 4.Paleidimo mygtuko blokavimas kontakoriaus KM valdymo kontaktu KM. Jo paskirtis-užblokuoti paleid. myguką SB,kai atleidžiamas nuspaustas valdymo elem.,tam ,kad grandinė per valdymo ritę KM nenutrūktų. Patikimumui užtikrinti tai pat naudojama signalizacija.Jos paskirtis gali būti labai įvairi: informuoti apie tinklo įtampos įjungimą, informuoti apie įrenginio jo mazgų ar įrenginių nenormalų darbo rėžimą(padidėjo greitis), elekt. aparatų elementų padėčiai nustatyti ,informuoti apie darbinių elementų mazgų padėtį (kur yra lifto kabina),informuoti apie būsimą tech. Įrenginio (konvejerio) paleidimą. Pagal signalizacijos priemones jos skirstomos: 1.šviesines(lemputės, diodai) 2.garsines(skambučiai,sirenos) 3.vizualines(vėlevėlės) Projektuojant schemas blokavimų ir signalizacijos reikalaujama tiek, kad užtikrintų normalų sistemos darbą. 24.Nuol. srovės el.mašinų relinio-kontakorinio automatinio valdymo tipiniai mazgai Nuol. srovės maš. valdymo schemų mazgai yra labai įvairūs.Daugeliu atvejų kontaktorinės relinės schemos yra valdomos mygtukais. Tačiau šių schemų vald. gali būti vukdomas ir valdymo kontroleriais,valdymo raktais,kurie el. shemose žymimi kitaip. Kai rankenėlė stovi 0 padėtyje bus sujungtas 1 ir 2 kontaktai. Tam ,kad aiškiau būtų suvokti kontaktų padėtį, greta schemos pateikiama kontaktų padėties lentelė. Padėties lentelė Tipinės NSM valdymo mazgas Tai NSM paleidimo laiko principu mazgas M-variklis LM-žadinimo apvija KM-pagrind.kontaktorius R1-R2 paleidimo rezistorių pakopos KT1-KT2-laiko rėlės SB1-SB2-valdymo mygtukai Veikimo principas Visą paleidimo procesą galima atvaizduoti grafiškai (stat. ir dinam. carakteristikomis) Schema veikia taip: prijungus schemą prie maitinimo tinklo yra užmaitinama variklio M žadinimo apvija LM. Kartu užmaitinamos laiko rėlės KT1-KT2. Todėl jų kontaktai KT1,KM1 kontaktoriaus ritės grandinėje ir KT2 ritės grandinėje atsidaro.Negaunant ritėms KM1 ir KM2 maitinimo šių kontaktorių kontaktai KM1 ir KM2 šuntuojantys paleid. rezistorius yra atviri. Taip schema paruošiama darbui.Variklis paleidžiamas nuspaudus mygtuką SB1. Šiuo atveju gauna maitinimą kontaktoriaus KM ritė, užblokuojamas paleid. mygtukas SB1 kontaktu KM, atsidaro kontaktas KT1 ritės grandinėje ir užsudaro KM kontaktas KM1 ritės grandinėje. Kontaktu KM1 nutraukus ritei KT1 maitinimą kontaktas KT1 pradeda užsidarinėti ir po nustatyto laiko užsidaro, tuo užmaitindamas KM1 ritę. KM1 kontaktoriui suveikus užsidaro kontaktas KM1 šuntuojantis paleidimo rezistorių R1 ir atsidaro kontaktas KM1 ritės KT2 grandinėje. Nutraukus ritei KT2 maitinimą jos kontaktas KT2 ,KM2 grandinėje pradeda užsidarinėti, po kurio laiko užsidaro.Kontaktu KM2 užšuntuojamas antras paleid. rezist. R2 ir tolesnis variklio inkaro įsibėgėjimas vyksta natūraliojoje charakteristikoje.Pateiktojeschemoje elektrinis stabdymas nenumatytas.El. variklis M sustoja, nuspaudus stabdymo mygtuką SB2 savieigos būdu veikiant trinties ir kit. pasipr. Jėgoms. Šioje schem. yra numatytas tik vienas apsaugos būdas t.y. nulinė apsauga ar apsauga nuo savaiminio pasileidimo, kurią vykdo paleidimo mygtuką SB1 šuntuojantis kontaktas KM. Pateiktoje schemoje panaudotas valdymas laiko principu. Valdant nuol. srovės maš. plačiai taikomasir valdymas greičio principu.Tokios schemos mazgas 2pav. Šioje schemoje gritėjimo kontaktorių KM1 ir KM2 poveikio įtampos yra skirtingos. Pirmiau suveikia kontaktorius KM1 vėliau greičio kontaktorius KM2 taip pirmiau užšuntuojamas 1-mos. pakopos rezistorius R1, vėliau 2-os. 2 c) pav. pavaizduotos įtampos ir evj. Pereinamųjų procesų kreivės. EvjC ; a) U= c+IRin+IR2+IR1 a) b) 2pav. c) U=f(t) ; E= f(t) Kinta proporcingai greičiui .Kontaktoriams prisijungiant momentu t1 ir t2 evj. pradeda keistis pag naują eksp. dėsnį, o šiais momentais įtampa U pakinta šuoliškai. Šio mazgo, veikiančio greičio principu veikimą matematiškai aprašo 1)formulė Uc+IRin+IR2+IR1 (1) Kaip matyti iš išraiškų UKM1 c+ IRin UKM2 c+ IRin Kintant greičiui (),srovei I kintant () kinta ir UKM1, ir UKM2 dydis ().Todėl prie tam tikro greičio suveikia UKM1 ,o vėliau UKM2 . Tai valdymas greičio prinsipu.Šis mazgas nepatogus tuo,kad reikalimgi skirtingos poveikio įtampos kontaktoriai KM1 ir KM2. Srovės valdymo principas plačiai taikomas valdyti srovę (žadinimo srautą).Vienas iš tokių mazgų: a) b) 3pav. 3pav. pavaizd. “vibracinis” srauto valdymo būdas, kurio esmė pagrįsta tuo, kad srovei I šuoliškai didėjant ir nuosekliai mažėjant kontaktorius KA savo kontaktą pritraukia (kai KA pav.) ar atleidžia (kai KA gr).Tai yra žadinimo rezistorius Rž periodiškai užšuntuojamas.Tokiu atveju žad. srautas  pagal kreivę.Tai valdymo srovės principu pavyzdys. 25.Kint.srovės el. mašinų relinio-kontaktorinio aut. valdymo tipiniai mazgai Kint. srovės varikl. valdymo schem. galima išskirti į 3 grupes: 1.as.varikl. su trumpai sujungtu rotoriumi. (narveliniai rotoriai) vald. schem., 2.as. varikl. su faziniu rotoriumi 3.sinchroninių varikl. valdymo schemas. Toks grupavimas tikslingas,nes kiekvien. iš minėtų grupių būdingi savi valdymo ypatumai: 1)dažniausia paleidžiami tiesiogiai juos prijungiant prie mait. tinklo, reversuojami keičiant fazių seką,o stabdomi savieigos, dinaminiu ar priešinio jung. būdu. 2)paleidžiami įjungiant į rot. grand. paleidimo varžynus (rezistorius),stabdomi dinaminiu,rekuperaciniu būdu,o reversuojami keičiant fazių seką. 3)paleidžiami keliais būdais, tačiau jų valdymas susideda į paleidimo ir sinchronizavimo valdymą. 1.Tipinė valdymo schema atvaizduota 1pav. Šią schemą sudaro jėgos schem.(pagrind.) saugikliai FU, kontaktoriai KM1-KM2, šiluminės rėlės KK1-KK2, varikl. M.. Valdymo schema: saugikliai. Val. mygtukai SB1,SB2, SB3,kontaktorių ritės KM1-KM2, šių kontaktor. Valdumo kont. KM1-KM2 ir šilumos ričių kont. KK1-KK2.Schem. prijungus prie 3-fazio maitinimo tinklo elementū padėtis nepasikeičia. Tam, kad variklį paleisti sąlyginai kryptimi “pirmyn”,būtina nuspausti mygt. SB1, o kryptimi “atgal” SB2. Pirmuoju atveju per kontaktor. KM1 ritę pratekės el. srovė ir šis kontaktorius suveiks. Suveikus kontakui KM1 užšuntuojamas paleidimo mygt. SB1,ir jėgos grandinėje kontaktai KM1. Variklis pradeda įsibėgėti pagal natūralią ją ch-ką. Suveikus kontaktoriui KM1 jis atidaro savo kontaktą KM1 kontaktoriaus KM2 ritės grandinėje. Tuo užkertamas kelias, esant įjungtam kontaktoriui KM1 įsijungti kontaktoriui KM2. Šis reiškinys vad. kontaktor. KM2 blokavimu. Jei nebūtų šio blokavimo, galima būtų vienu metu įjungti kontaktorių KM1irKM2. Tokiu atv. jėgos grandinėje užsidarius KM2 įvyktų tarp fazių Air B trumpas jungimas. Analogiškas blokavimas įjungiant kont. KM2, KM1 ritės grandinėje atliktas suveikus kontaktoriui KM1. Varikl. M. paleid. kryptimi “atgal” vyksta analogiškai kaip ir pirmyn , nusp. mygt. SB2. Tačiau var. galima reversuoti tik, tuo atveju, jei prieš tai nuspaudžiamas stabdymo mygt.SB3. Šioje schem. stabdymas vyksta savistabdos būdu. Schem. nustatytos apsaugos:varikl. ir jėgos grandinės apsauga nuo trunpų jung., saugikliai FU (max srovės apsauga),apsauga nuo varikl. perkrovos šiluminėm rėlėm KK1 ir KK2, valdymo grand. aps. nuo tr. jung. ir nulinė (apsauga nuo savaiminio paleid.) paleid. mygtukų SB1-SB2 šuntavimas kontaktais KM1 ir KM2. As. varikl. su faz. rot. yra valdomi greičio ir laiko principu. Vald. tikslas yralaiku perjungti paleidimo ir stabdymo rezistorių kontaktorius. As.varikl. su faz. rot. plačiai paplitę el.stabdym. dinaminiu būdu ,tai yra statorių atjungus nuo mait. tinklo į rot. paduodama nuolat. srovė kuri sukuria stabdymo momentą. Valdant sinchr.variklius svarbiausia juos paleidžiant yra žadinimo valdymas (žad. apvijų užmaitinimas nuolat. srove). As. varikl. paleidimą galima suskirstyti į 3 etapus: 1)varikl. rot. įsibėgėjimą iki greičio artimo sinchroniniam. 2)žadinimo įjungimu, 3)sinchronizavimu. Dažniausiai sinch. varikl. paleidžiami tiesiogiai prijungiant prie nominal. įtamp.,tačiau tokiu atveju turi būti išpildytos sąlygos: 1)tokį jung. turi atitikti maitinimo tinklo galia, 2)paleid. laikas turi būti trumpesnis už žadintuvo savižadinimo laiką, 3)statinis pasipriešinimo momentas Mst 0,4Mnom Sinch. varikl. žadintuvais gali būti nuolat. srovės generatoriai ir puslaidininkiniai keitikliai 26.Bekontaktinio valdymo relinių schemų mazgai Plačiausiai paplitusios relinės-kontaktorinės valdymo schemos su kontaktoriniais elementais. Esminis jų trūkumas yra tas, kad jėgos grandin., kuriose teka didelės elektros srovės yra taikomi kontaktoriai, magnet., paleidikliai, o valdymo grondinėse relės, kurių sudėtyje yra judantys kontaktai. Nepatikimiausias relinių-kontaktorinių schemų elementas yra judantis kontaktas , kuris mechaniškai ir elektriškai išsidėvi. Pastaruoju metu schemas su kontaktor. elementais ima išstumti mazgai su bekontaktiniais elementais. Tai tokie mazgai, kuriuose jėgos ir valdymo grandinės komutuojamos elektroniniu principu naudojant galingus puslaidininkinius prietaisus. 1pav. pavaizd. as. var. su trumpai sujungtu rotoriumi bekontaktis puslaidininkinis komutatorius. Šis bekontakti komutatorius turi tą pagrindinį privalumą, kad komutuojant jėgos grandinę neužsidega el. lankas. Todėl tokius kom. galima taikyti sprogimo atžv. pavojingoje aplinkoje. Beto tokie komut. Yra žymiai greitaeigiškesni, o taip pat patikimesni, lyginant su kontaktinias. 1pav. pavaizd. nereversinis komut. Analogiškai taip kaip ir kontaktorinio komutavimo atveju lygiagrečiai šiam komut. Prijungus kitą komut. Bųtų įmanoma keisti fazių seką –variklį M. reversuoti. Tokie ko mutatoriaiyra valdomi elektroninėmis valdymo schemomis, kurių grandinėse gali būti įjungiami ir kontaktiniai elementai. Kadangi šiose grandinėse teka labai mažos el. srovės.Pabrėžtina, kad pastaruoju metu tipiniai kontaktoriniai valdymo mazgai yra keičiami tai pat bekontaktiniais 2pav. atvaizduotas tokio kontaktorinio mazgo pakeitimo į bekontaktį pvz. 2pav.b)atvaizduota bekontakt.schema pilnai atlieka funkciją kontaktinio mazgo. Šiame bekontakt. mazge SB1-paleidimo, SB2-stabdymo mygt., 1ir2 log. elem. ARBA-NE, S-stiprintuvas, K-kontaktoriaus rėlė. Yra žinomi ir kiti kontaktinius valdymo mazgus atitinkantys bekontaktiniai mazgai. Pagal šiuolaikines valdymo vystymosi tendencijas bekontakt. vald. mazgai pripažįstami perspektyvesniais negu kontaktoriniai. 27. Elektrinių schemų aprašymo ir skaitymo metodika. Techninėje dokumentacijoje schemas tenka aprašyti. Šis aprašymas vadinamas konstruktorinės dokumentacijos tekstine dalimi. Yra tam, kad suvokti schemos veikimo principą schemų aprašymas atliekamas pagal nusistovėjusią tvarką. Rekomenduojama principines elektrines schemas aprašyti šia tvarka: 1. nurodomas schemos pavadinimas ir jos vykdoma funkcija; 2. nurodoma jėgos dalis ir valdymo dalis; 3. aprašomas schemos elementų pasikeitimas įjungus maitinimą (arba nepasikeitimas); 4. aprašomas schemos veikimas padavus pirmą komandinį signalą, pvz.: nuspaudus paleidimo mygtuką; 5. nuosekliai su aparato veikimo tvarka aprašomi visų elementų padėties pasikeitimai; 6. schemos veikimas iliustruojamas statinėmis ir dinaminėmis charakteristikomis; 7. aprašomas schemos išjungimas (veikimas padavus stabdymo signalą); 8. aprašomi schemos apsaugos, signalizacijos mazgai ir jų veikimas. Elektrinių schemų skaitymas suprantamas jų analizės tikslu paaiškinti arba suvokti schemos veikimą. Tam, kad skaityti el. schemas būtina: 1. žinoti visų schemoje įjungtų aparatų veikimo principus; 2. mokėti schemoje ištirti tipinius paleidimo, stabdymo, apsaugų, signalizacijos, blokavimo ir kitus mazgus; 3. sugebėti schemos veikimą iliustruoti statinėmis, dinaminėmis charakteristikomis; 4. mokėti pagrįsti schemos veikimą matematinėmis išraiškomis. 28. Relinių schemų sintezė. Relinė schema tai tokia el. schema, kurioje kintami dydžiai keičiasi šuoliškai t.y. yra signalas, nėra signalo, kontaktas uždaras, kontaktas atviras ir panašiai. Tai rodo, kad relinėje schemoje elementas turi 2 stabilias padėtis: įjungta, išjungta, yra signalas, nėra signalo. Šias 2 stabilias padėtis galima žymėti skaitmenimis 1, 0. Taip pažymėjus relinės schemose atsiranda galimybė taikyti loginę algebrą. Taikant LA aksiomas ir dėsnius galima matematiškai aprašyti ir supaprastinti sudarytas elektrines relines schemas. Bet kokia LA aksioma arba dėsnis gali būti pakeistas relinės schemos elementu. Pvz.: pertvarkant relines schemas tenka vadovautis deMorgano teorema ir LA dėsniais . Dažniausiai sudarant relinę schemą siekiama tikslo, kad ji užtikrintų valdymo funkcijas. Toks projektavimo būdas nėra racionalus. Tai paaiškinama tuo, kad visada iškyla klausimas ar suprojektuotu schema mazgas kurį užtikrina nustatyta funkcija yra pati patikimiausia. Paprasčiausiai pati patikimiausia schema laikoma tokia kuri turi mažiausiai elementų. Iš čia iškyla uždavinys suprojektuoti schemą užtikrinančią numatytą funkciją kurioje būtų mažiausias elementų skaičius. Ar suprojektuota relinė schema yra racionaliausia? T.y. ar negalima ją supaprastinti iki tokio laipsnio, kad tą pačią funkciją būtų galima atlikti su mažiausių elementų skaičiumi. Tokia racionalios schemos paieška vadinama relinės schemos minimizacija. Pastaruoju metu schemų minimizacija įgauna vis didesnę svarbą. Tam, kad supaprastinti turimą relinę schemą būtina prisilaikyti šios tvarkos: 1. nubraižyti (sudaryti) relinės schemos arba mazgo struktūrinę schemą. Sudarant struktūrinėje schemoje atviri užsidarantys kontaktai žymimi X1, X2, X3..., o atviri atsidarantys kontaktai Nuosekliai sujungti kontaktai jungiami dalybos ženklu, o lygiagrečiai – sudėties; 2. struktūrinė schema yra aprašoma matematine išraiška; 3. naudojantis LA dėsniais sudaryta matematinė išraiška supaprastinama; 4. pagal supaprastinta mat. išraišką braižoma ekvivalentinė struktūrinė schema; 5. pagal ekvivalentinę struktūrinę schemą sudaromas supaprastintas relinės schem. variantas, mazgas. b)struktūrinė schema iš šio pavyzdžio matyti, kad naudojantis LA dėsniais matematiškai aprašant relinę schemą ir pertvarkant šią matematinę išraišką galima surasti schemos ekvivalentą vykdančią tą pačią funkciją su minimaliu elementų skaičiumi, t.y schemų minimizavimo metodu. Patogiausi iš jų yra Karno diagramų metodu arba Veičio diagramų metodu. 29. Uždarosios EMS ir jų klasifikavimas. Pradžioje buvo minėta, kad valdymo sistemos buvo skirtos 5 valdymo funkcijoms. Iki šiol buvo nagrinėjamos atskiros. Uždarosios vald. sist. Skiriasi nuo atvirųjų tuo, kad jose valdomas parametras yra nuolat kontroliuojamas ir atsižvelgiant į jo nukrypimus keičiamas valdymo signalas. Tai yra įgyvendinama grįžtamaisiais ryšiais. Uždarosios sistemos visada turi grįžtamuosius ryšius. Pagal valdymo sistemų struktūrą uždarosios sistemos gali stabilizuoti atitinkamus reguliuojamus dydžius, atlikti sekimą pagal nustatytą dėsnį ir kitas funkcijas. Šioje dalyje nagrinėsime koordinates reguliuojančias sistemas. EMS dažniausiai valdomos šios koordinatės: srovė, greitis, darbinio elemento padėtis. Koordinačių valdymas gali būti atliekamas statiniu (su klaida) ir astatiniu (be klaidos) principais. Atsižvelgiant į EMS struktūrą koordinates stabilizuojančią sistemą galima suskirstyti į 2 grupes: sistemos su sumuojančiu stiprintuvu ir pavaldaus valdymo sistemas. Iki pastarojo laiko plačiai buvo naudojamos 1 grupės sistemos, tačiau pastaruoju metu jas išstumia pavaldaus valdymo sist. Šį reiškinį galima paaiškinti tuo, kad pirmos grupės sistemoms būdingas bruožas yra nepakankamas tobulumas. Kadangi visi grįžtamojo ryšio signalai paduodami į sistemos pradžią ir ten sumuojami su koordinatę nustatančiu signalu. Toks valdymo principas neprogresyvus todėl, kadangi reguliuojamos koordinatės nėra valdomos tiesiogiai,o per tarpines grandis. Antros grupės sistemos kiekviena koordinatė yra valdoma atskiru-uždaru kontūru per reguliatorių. Todėl toks valdymas yra tobulesnis. Nors 1 grupės sist. baigia išnykti, tačiau jų savybės turėtų būti žinomos. 30. Koordinačių valdymo uždarose EMS kokybės rodikliai. EMS turi užtikrinti tuos reikalavimus, kuriuos jai kelia technologinis procesas arba įrenginys. Paprastai šie reikalavimai nustatomi atitinkamais kriterijais. Šiuos kriterijus arba EMS kokybę charakterizuojančius rodiklius galima sąlyginai suskirstyti į 2 grupes: 1. statinį režimą charakterizuojantys rodikliai; 2. dinaminį režimą charakterizuojantys rodikliai. Pagrindiniu statinį režimą charakterizuojančiu rodikliu yra statinė paklaida. Tai iliustruosime NS mašinos pavyzdžiu. NS elektromechanėns sist. mechaninė char. w=f(I) yra tiesė. 1. idealios tuščios eigos char. jos esmė – kiek beapkrautum variklį greitis išlieka tas pats. 2. natūralioji mech. char. – kada variklis yra prijungtas prie nominalios įtampos, inkaru teka nominali srovė ir yra nominalus apkrovos momentas. 3. prie inkaro prijungtas rezistorius. Jeigu sumažinsime inkaro įtampą pasikeis ir idealios tuščiosios eigos greitis (4 tiesė). Variklio greitis nusistovi tada, kai pasipriešinimo (apkrovos) momentas susilygina su variklio išlyginamu momentu. Jei esant tai pačiai apkrovai įjungiam į grandinę rezistorių, pereis veikti į tašką B greitis wb (1pav.). Galima matyti 2 pagrindinius dydžius charakterizuojančius EMS veikimą statiniame režime: idealios tuščios eigos greitis ir greičio nuokrypa. Tai kas atvaizduota 1 pav. Galima išreikšti ir matematine išraiška. Bendru atveju EMS (tiek atviros, tiek uždaros atveju) elektromechaninę charakteristiką galima išreikšti: C – konstanta; I – inkaro srovė; R – inkaro varža. Pirmasis narys išreiškia idealiosios tuščiosuios eigos greitį, antrasis – greičio nuokrypą. Greičio nuokrypa – absoliutinė greičio paklaida keičiant mašinos apkrovą. Tačiau absoliutiniais dydžiais išreikšta paklaida nėra patogus praktikoje kriterijus. Todėl praktikoje naudojama santykinė greičio paklaida δ. Antroji išraiška išreiškia statinę paklaidą. Uždaros sistemos atveju EMCH tampa kietesnės už atviros, o atskirais atvejais ir už natūralios char. kietumą. Uždaroj sistemoj galima sumažinti statinę paklaidą. Statinė paklaida priklauso nuo reguliavimo diapazono. Iš 8 išraiškos matyti, kad statinė paklaida išauga tiek kartų koks yra reguliavimo diapazonas. Iš to seka išvada, kad jei uždarą sistemą suderinsim tokiai paklaidai, kuri yra viršutinėje diapazono riboje, t.y. prie w0, tai greitį reguliuojant žemyn paklaida išaugs tiek kartų kiek kartų sumažinsime greitį. Šiuo atveju reikalaujamas tikslumas prie mažų greičių nebus užtikrintas. Todėl visais atvejais būtina pasiekti taip, kad tikslumas būtų pasiektas prie žemiausios diapazono ribos. Tokiu atveju tikslumas bus užtikrintas ir prie didesnių greičių. Statinė paklaida δ – pagrindinis EMS kokybę apibūdinantis rodiklis, pagal kurį vertinamos EMVS. Tačiau šis kriterijus neatspindi sistemos kokybės dinaminiame jos veikimo režime. Nagrinėjant statinį režimą buvo konstatuojamas faktas, kad sistema veikia taškuose A, B, C, tačiau tiek 1 pav. tiek pateiktose išraiškose nežinoma numatyti kaip sistema pereina iš veikimo taško A į B ar C. Taigi tiek 1 pav. tiek pateiktos išraiškos charakterizuoja sist. veikimą statiniame (nusistovėjusiame) režime. Dinaminio režimo rodikliai. Pagrn dinė sąlyga atspindinti sistemos režimą statiniame režime yra: Pagrindinėje judesio lygtyje stainiame režime Pagrindinė dinaminio režimo sąlyga: EMS kokybę dinaminiame režime apsprendžia šie rodikliai: 1) pereinamojo proceso laikas tpp; 2) perreguliavimo dydis σ; 3) švytuojamumas m. Pereinamųjų procesų rodiklius galima nustatyti sprendžiant sistemą aprašančių dif lygčių sistemą arba iš pereinamųjų procesų kreivių parametrų, EMS vykstančius pereinamuosius procesus vaizduoja 2 pav. pateikti grafikai. pereinamasis procesas yra greičio w pokyčio Δw (dw grafike) kitimas laike. Pereinamojo proceso laikas – laikas per kurį sistema pasiekia tokią švytavimo amplitudę, kuri neviršija statinės paklaidos. Perreguliavimu vad.: Tokiu būdu sistema, jos kokybė dinaminiame (pereinamajame) režime charakterizuoja: pereinamojo proceso laikas, perreguliavimo dydis ir švytuojamumas. 31.Apibendrintos greicio reguliavimo funkcine schema tam, kad ištirti dar realiai neegzisuojančią elektromechaninę sistemą ji aprašoma dif lygtimis ir vėliau sprendžiant jų sistemą analizuojamos elektromechaninės valdymo sistemos savybės ir ypatumai. Atliekant šią analizę patogiausia aprašyti apibendrintąvaldymo sistemą, kad vėliau galima butų pagal šias išraiškas analizuoti ir ivairius dalinius atvejus. Paveiksliukas kurio nera konspektuose na va nepasiseke Tai sistema su galiniu 12 gryštamujų ryšių variantais. Pagal sią schemą galima užrašyti šią lygčių sistemą. - sumatoriaus lygtis(1); - tarpinio stiprinimo lygtis(2); - keitiklį aprašanti lygtis(3); Tk- keitiklio laiko konstanta; Ek- keitiklio evj.; - įtampos balanso lygtis inkaro grandinei(4); - variklio evj lygtis(5); ;c – mašinos konst; Φ – žad srautas; - momento balanso lygtis(6); - srovės balanso lygtis(7); Uu=kuUv – įtampos gryžt ryšį aprašantį lygtis(8); UI=kII – srovės gryžt ryšio lygtis(9); Uω=kωω – greičio gryžt lygtis(10); Šiose lygtįse Tm=JRkv2 – sistemos el mech laiko konstanta(11); - inkaro gr. Elmagn. Laiko konst.(12); Tam, kad išanalizuoti sistemą, kurią aprašo 1- 12 lygtys, reikėtų šią lygčių sistemą išspresti ir gauti išraiškas: ω=f(t) kintant Unω (valdymo signalas); ω=f(t) kintant Mst(Ist). Išsprendus 1-12lygčių sistemą ir įvedus atitinkamus pažymėjimus gauname šią dif. Lygtį; (13); koeficientų, a1, a2, a3, a­0, b1, b2, b0, reikšmės yra duotos knygelės 3.34 lentelėje. 13–oji lygtis išreiškia sistemą klasikinės dif. Lygties pavidale. Valdymo teorijoje patogiau yra naudoti dif. Lygtis užrašytas operatorine forma.(d/dt p). tokiu būdu 13 formulę gauname tokią: (14); šioje lygtyje valdoma koordinatė yra ω, o valdantysis signalas Unω ir trigdis MST . jeigu užrašyti perdavio funkciją tai sios sistemos charakteringoji lygtis bus: a3p3+a2p2+a1p+a0=0 (15); analizuojant sistemos charakteringąją lygtį galima ištirti sistemos savybes. 32-33.Sistemos stabilumas ir svytuojamumas Sistemos stabilumas ir švytuojamumas priklauso nuo charakteringos lygties šaknu.Charakteringa lygtis: a3p3+a2p2+a1p+a0=0 (1); Sistemos stabilumas gali buti patikrintas pagal Naikvisto kriteriju,pagal ji sistema yra stabili,jei patenkintos salygos 1) 2) . Tirti pereinamaji procesa pagal 15 f-lę nepatogu,kadangi ne visada įmanoma analitiskai nustatyti charakteringosios lygties saknis ,todel dažnai ši lygtis aproksimuojama t.y. prastinama iki antrojo laipsnio.Tada visada galime rasti charakteringos lygties saknis.Tarkim po tam tikru aproksimacijų charakteringa lygtis įgauna toki pavidalą: (2); Tokios lygties saknys bus tokios: (3). Iš (3) matyti,kad char. Lygties saknų pobudis priklauso nuo diskriminanto.Čia galimi trys atvejai: 1) ,šaknys lygios ir realios,tada perein pr. vyksta pagal pirmos eiles eksponente : 2) ,šaknys realios ir skirtingos,perein. procesai vyksta 2-os eiles exp desnį: 3) ,šaknys kompleksines,perein procesai švytuojamojo pobudžio: --per. procesas turi svytuoj. pob. Jeigu švytavimas gesta,sistema yra stbili (kai patenkinama 1 ir 2 sąlygos).Jei negesta sistema nestabili.Tokiu atveju arba abi arba viena iš sąlygų netenkinama.Sistemos švytuojamumas yra charakterizuojamas kiekybiniais kriterijais. Santykinio slopinimo koeficientu ir nuosavu švytavimo dažniu Ω. ; (4) -slopinimo koeficientas ; (5) -nuosavas švytavimo dažnis; Iš 4 ir 5 f-lių matyti,kad slopinimo koeficientas ir nuosavas švytavimo dažnis priklauso nuo charakteringos lygties koeficientu santykio.Yra žinoma,kad atviros sistemos charakteringoji lygtis gali būti išriekšta elektromechaninių ir elektromagnetinių laiko konstantų lygties pavidale: (6); Šiuo atveju: Iš 4 ir 5 lygčių sektų,kad šiuo atveju: (7) ; (8). Iš 7 ir 8 f-lių matyti,kad nuolatinės srovės elektromagnetinės valdymo sistemos švytuojamumas priklauso nuo elektromechanines laiko konstantos ir elektromagnetines konstantos.Elektromechaninėse sistemose tiriami 2 pereinamieji procesai.Perein procesai kintant valdančiam signalui: 1)ω=f(t),kintant : (9). 2)ω=(f),kintant : (10). Pereinamas procesas yra reguliuojamos koordinates Δω kitimas laike.Todel 1) atveju iš 9, (11); Antru atveju 2) (12). Jeigu žinomos perdavimo f-jos ir opreatorinėje formoje,kurios yra ne kas kitas kaip dif. lygties atvaizdas,tai pritaikius Karsono-Hevisaido arba Laplaso transformaciją galima pereiti nuo operatorinės formos (t.y. f(p)f(t)) prie signalo.Perėjimas vykdomas pagal žinynuose,vadovėliuose pateiktas lenteles.Žinant išraišką Δω=f(t),laikui t priskiriama 0 ir t.t. reikšmes galima apskaičiuoti perinamiesiems procesams ir sudaryti jo kreivę.Patogiau yra taikyti ne Laplaso,o Karso-Hevisaido pakeitimą,kadangi Karso-Hevisaido pakeitimo atveju pokyčius Δ ω nustatantį DMst galima prilyginti 1. Toks aprašytas analitinis perein procesų skaičiavimo būdas galimas tik tuo atveju,jei galima surasti charakteringos lygties šaknis,o šias šaknis galima visada surasti 1-ojo ir 2-ojo laipsnio charakt lygtims ir kai kuriais atvejais 3 ir 4 laipsnio charakt lygtims.Kartai iškyla būtinumas ištirti tokias sistemas,kurių šaknų analitiškai nustatyti negalima.Tokiais atvejais yra taikomi mažiau tikslūs,tačiau bendrą vaizdą sudarantys metodai.Vienas iš jų-logaritminių dažninių charakteristikų metodas.Tai pasenęs metodas ir dabar retai naudojamas. 34.Apibendrinos greicio reguliavimo sistemos strukturine schema Strukturines schemos patvarkymas pagal nustatytas taisykles ir veliau pagal ja ekvivalentines perdavimo funkcijos valdanciojo poveikio ir trikdzio nustatymas yra 1-12 lygčių sistemos sprendimas, kad gauti apibendrinta matematinę išraiską 14. Strukt. schema sudaroma pagal 1-12 lygtis ir sistemos funkcinę schemą. Strukt. schema išreiškia sistemos matematinę išraišką kiekvieną jos elementą (dalį) atvaizduojant atskira dinamine grandimi. Abibendrintis greičio reguliavimo sistemos struktūrine schema yra 3.9a. esant stuktūrineje schemoje daug gryžt. ryšių sumavimo ir atsišakojimo taškų jos pervarkymas esti komplikuotas. Kad 2palengvinti procesą kartais kaikurie gryžtamieji ryšiai yra paneigiami. Ankščiau aprašytas analitinis pereinamojo proceso skaičiavimo būdas yra tikslus, bet mažai vaizdus. Naudojantis struktūrinėmis schemomis perei proc nustatymo būdas tampa vaizdesnis, tačiau nevisada tikslus. Todėl tais atvejais kai galima taikyti analitinį būdą, struktūrinių schemos būdų atsisakoma. Pastaruoju metu yra sukurta eilė programų perein proc skaičiuoti naudojantis kompiuterine įranga. Tai netik palengvina perein proc skaičiavimą bet ir igaliną greitai ir tiksliai apskaičiuoti daugelį perein proc ir juos tarpusavi palyginti. Todėl rekomenduotina naudotis kompiuteriniais metodais. 35. Apibendrintos greičio reguliavimo statinės charakteristikos statinės charakteristikos išreiškia sistemos būseną nusistovėjusiame režime. Todėl nusistov režimą galima vadinti tokiu režimu kai nevyksta perein procesai. arba Šis procesas praktiškai yra bendresnio perein proceso atskiras atvejis. Todėl dinam. Procesui gautos matematinės išraiškos prie nurodytų sąlygų gali būti taikomos ir nusistovėjusiam režimui. Matematiškai aprašant apibendrintą gr. reguliav. sistemą dinamikos lygtimis, tos lygtys gali būti panaudotos ir stat. ch gauti. Tokiu atveju atsižvelgiama į turimas dif. lygtis vietoj išvestinių d/dtp įstačius o gautume statines ch (statinį režimą aprašančios lygtys). Statinės ch yra 2: =f(M) – mechaninė ir =f(I) – elektromechaninė. Kadangi nulat sr mašinos M=cI, o MCH pobūdis atitinka EMCH pobūdį. Patogiau yra naudotis elektromech. ch. Statinė ch gali būti gauta ir kitu būdu, pvz pagal algebrines nediferencialines lygtis ir sprendžiant tą lygčių sistemą laikant, kad funkcija - ,o kintamasis I , M – mechaninėse ch. Kaip žinome bet kuri mech. elektromech. ch. Gali būti išreikšta funcija M ar funkcija I atžvilgiu (=f(M), =(I)). Pvz paprasčiausios atvirosios grandinės reguliavimo sistemos elektromech ch užrašoma pavidalu (1) Ar priėmus, kad (2) -idealios tuščio seigos greitis -greičio nuokrypa (absoliutinė paklaida) (1) ir (2) išreiškia greičio reguliav sistemos statinę ch ar jos būseną nusistovejusiame režime. Dydis išreiškia statinę paklaidą (3) Logiška manyti, kad uždaros yra reguliavimo sist statinė ch =f(I) taip patturetų būti išreikšta pavidalu (4) tokiu atv uzd sist statinė paklaida (5) Sužd - statine pakl ideal tušč veikos greitis 0užd - užd sist idealios tušt veikos greitis užd - greičio nuokrypa ( statinė paklaida ) užd sist jei pasinaudoti vienu iš aptartų būdų į dinamines lygties aprašančių lygčių sistemos lygtis istačius (p=0). Užrašius algebrinių lygčių sistemą nusist režime ir išsprendus šią sistemą =f(I) atžvilgiu bei sutvarkius gautą išraišką taip, kad ji įgautų (4) formą, gautume šią apibendrintą tos uždaros sistemos elektromech ch išraišką: (6) (7) Ši lygtis išreiškia uždaros sistemos elektromechaninę char. Iš (6) ir (7) matyti, kad: 1)uždarosios sistemos elektromech ch gali būti išreikšta per atvirosios greičio sistemos elektromech ch; 2) uždarosios sistemos greičio nuokrypa nuo koeficiento k , kuris yra lygus (8) KU- įtampos grįžt ryšio koef. KI - stoves grįžt ryšio koef. K - greičio grįžt ryšio koef. KTS - tarpinio stiprintuvo stiprinimo koeficientas Parinkus atitinkamus šių koef dydžius galima pasiekti norimą užd ir užd reikšmę (ty norimą tikslumą). 8 lygtyje esančių koef reikšmės visada patogu parinkti tokias, kokios reikalyngos tikslumui uztikrinti. Gryžt ryšio koef KU KI K reikšmes priklauso nuo įtampos srovės ir greičio daviklių ch. Todėl užtikrinti reikiamą tikslumą kaitaliojant šias reikšmes yra nepatogu. Keitiklio ---- koef dydis taip pat priklauso nuo keitiklio schemos parametrų. Todėl jį kaitalioti veikiant irgi neracionalu. O variklio R inkaro varžos dydį keisti neymanoma, todėl sistemose su sumuojamu stiprintuvu patogiausia keisti tarpinio stiprintuvo Kts dydį. Kuo Kts dydesnis, tuo statinė paklaida mažesnė. Vadinasi atitinkamai parinkus Kts reikšmę galima užtikrinti norimą greičio reguliavimo tikslumą arba norimaj maža greičio reguliavimo statinę paklaidą  užd. Pagal gautas lygtis galima gali būti tyriama ne tik sistema su nuliniais gryžt. ryšiais, bet ir su bet kuria iš jų kombinacija arba sistemos su pavieniais gryžtamajsiais ryšiais. Pvz. Norint išleisti sistemą su greičio gryžt. ryšiu, y gautos išraiškos įtampos Ku ir srovės Ki koef. Reikia priimti lygiais 0. Taip pat būtina pabrėžti, kad šių koef. Reikšmės priklausomai nuo to gryžt. ryšys yra teig. ar neig.gali būti teigiamas ir neigiamas. Tokiu būdų gautas išraiškas galima ištirti bet kurį iš galimų 12 sistemų su gryžt. ryšiu variantų. 36. Greičio reguliavimo su įtampos gryžtamuoju ryšiu sistema. Tokia sist yra atskirai nagrinėtos sistemos su keliais gryžt. rysiais atvejis. Jo statinė CH gali būti gauta į: Išraišką įstačius . Šiuo atveju pasinaudojame 2 metodu t.y. sudarant tokios sist funkc shemą, sudarant lygčių sist ir iš jos bandant gauti statines eletromech išraiškas. Paveiksle atvaizduota sistema su įtampos grįžtamuoju ryšiu. Įtampos daviklio funkciją atlieka rezistorius Rn. Šia sistemą galima užrašyti tolygia algebrine lygčių sistema: 1. sumavimo mazgo lygtis. 2. lygtis,aprašanti įtampos gryžt ryšį. 3.lygtis aprašanti keitiklį. 4.variklio keitiklio gradinės lygtis. 5.variklį aprašanti lygtis 6.variklio evj lygtis. Išsprendus šią lygčių sistemą gauname: ši lygtis išreiškia sistemos su įtampos neigiamu gryžt ryšiu statinę elektromech ch. Šije lygty galime patogiai keisti tik Kk stiprinimo koef. Panagrinėsim kajp keisis statinė ch. keičiantis Kk. Nesunku pastebėti kad Kk artėjant į begalybę dydis 0 bus lygus: Kk , 0užd0.  nat. Tokiu būdu naudojant neigiamą U gryžt ryšį, statinė ch artėja prie natūralios. išvada: taikant U neigiamą gryžt ryšį negalima paneigti tikslumo didesnio negu jis yra dribant natūraliojoje ch.(užd.sist.ch. nebus aukščiau natūralios) Dinaminės charakteristikos. Pagal suadarytą sistemos su gryžtamuoju ryšiu schemą galima sudaryti lygčiš sistemą. Tokia sistema: ; ; ; ; ; ; ; Tm – elektromech laiko konstanta. Pagal šias lygtis galima sudaryti sistemos struktūrinę schemą arba išsprendus ją gauti S perdavimo f-jų valdančiajam režimui ir trikdžiams. ; ; ; . Priėmę valdančiojo signalo pokytį ir -vienetinės funkcijos. Pagal perdavimo f-cijas Wv ir Wt galima rasti išraišką, pagal kurią skaičiuojamas pereinamasis procesas. Apibendrinant tokią schemą galima daryti išvadas: 1.įtampos gryžt ryšys sumažina Kk ir jo laiko konstanta. 2.pereinamojo proc char išlieka nepakitusi. 3.pereinamasis procesas priklauso nuo Kk-keitiklio stiprinimo koef. 37. Greičio reguliavimo su greičio grįžtamuoju ryšiu sistema. Tokios sistemos funcine schema: praktikoje nadojamas tik neigiamas greičio gryžtamasis ryšys. Čia naudojamas lygtys: ; ; ; ; ; . Išsprendus šią lygčių sistemą galima gauti išraišką: . Matyti, kad K   arba Kts  , galima pasiekti norimai mažą statinę paklaidą. Skirtingai nei sistema su U gryžtamuoju ryšiu sistemoje su  gr. ryšiu EMch gali būti aukščiau natūraliosios ch. Išvada: taikant neigiamojo gr. ryšio statinę paklaidą pasiekiama norimai maža. Ji mažėja didinant Kts. Dinaminės charakteristikos. Sistemos su greičio gr. ryšiu dinamiką aprašo ši dif lygčių sistema: ; ; ; ; ; ; . Pereinamojo proceso skaičiavimo išraiška gaunama dviem būdais: 1.sprendžiant lygčių sistemą ir ją pertvarkant į pavidalą: WUn-WMst. W - perdavimo funkcija valdančiąjam signalui; W - trikdžiai. 2.pagal pav pateiktą funkcinę schemą ir lygtis sudarant struktūrinę schemą, ją pertvarkant, kad gauti viena iš šių išraiškų: WUn; WMst. Abu būdai yra lygiaverčiai tačiau antras yra vaizdesnis. Kaip ir bet kurios kitos, kaip ir šios sistemos stuktūrinė chema gali būti gauta taip pat ir apibendrintos srtukturinės schemos. Šios labiausia paplitusios sistemos stiktūrinė cheme gali būti gauta iš lygčiu sistemos. Sistemos perdavimo funkcija valdanciajam signalui: Analogiškai galime gaui perdavimo funkcija trikdžiui: Išanalizavus formules galima matyti kokią įtaką sistemos dinamikai turi greičio gryžtamasis ryšys: 1) greičio gryžtamasis ryšys pablogina svyravimų slopinimą sistemoje 2) visais atvejais perejimai turi švytuojamąjį charakterį 3) lyginant su įtampo gryžtamuoju ryšiu taikant šį gr ryšį galima pasiekti norimą tikslumą 38. greičio reguliavimo su srovės gryžtamuoju ryšiu sistema Tokios sistemos funkcine chema: Struktūrinė schema bendru atveju (veikiant valdančiajam signalui ir trikdžiui) Sistemą su I gryžt ryšiu dinamikoje aprašanti sistema yra tokia: ; ; ; ; ; šią sistemą statikoje aprašančios lygtys: ;; ; ; ; Analogiškai kaip ir ankstesnėse sistemose analizuojant gaunamos išvados: 1.sistema su srovės neigiamu gryžtamuoju ryšiu praktiškai yra nestabili. 2.šios sistemos statinė char gali eiti virš natūralios char. Formaliai sistema stabili tik taškuose A B. Praktiškai pakitus valdomam signalui ji tampa nestabilia. Dėl minėtų priežąsčių greičio reguliavimo sistema nenaudojama. Taip pat yra laikomas ne vienas, o kompozicijoj su kitais gryžtamaisiais ryšiais. 39. Greičio reguliavimo sistema su keliais grįžtamaisiais ryšiais. Kaip matyti iš anksčiau nagrinėtų sistemų, kiekviena iš jų pasižymi savais ypatumais. Tam kad išnaudoti vienos ir kitos sistemos teigiamas sąvybes yra sistemos su dviem ar trim gryžt ryšiais. Plačiausiai paplitusios šios: 1.sistema su įtampos neigiamu ir srovės teigiamu gryžt ryšiais. 2.sistema su greičio neigiamu ir srovės teigiamu gryžt ryšiais. 3.kiti gryžt variantai. Tokiais atvejais sistemų funkcinės schemos sudaromos analogiškai kaip ir vienu gryžt ryšiu, tačiau žymiai papraščiau šią schemą gauti iš apibendrintos sistemos su keliais gryžt ryšiais schemos. Analogiškai sudaromo struktūrinės schemos. Paliedžiant el.pavaras reguliuojant greitį kartais būna, kad greitis bei srovė iš anksto nusistatytu leistinu dydžiu. 40. Greičio reguliavimo sistemos su netiesiniais grįžtamaisiais ryšiais. Tokios sistemos funkcinė schema: ši sistema skiriasi nuo anksčiau nagrinėtų tuo, kad abu gryžt ryšiai yra su atkirtomis. Čia yra įtampos ir srovės gryžt ryšiai. Įtampos gr. r. paskirtis yra stabilizuoti sukimosi greitį, kai apkrovos srovės Is yra mažos arba vidutinės. Srovės gr. r. paskirtis apriboti sroves kai jos viršija atkirtos reikšmę Iat. Šios sistemos struktūra keičiasi priklausomai nuo įtampos ir srovės dydžių. Čia galimi trys darbo režimai: 1.veikia tik vienas įtampos gr. ryšys: , . 2.neveikia abu gr. ryšiai: , . 3.neveikia I gr. ryšys, o veikia U gr. ryšys: , . Tokiu atveju elektromechaninė ch susideda iš trijų tiesinių skirt. Nuolydį turinčių dalių: šiuo atveju galima suformuoti norimo nuolydžio elektromechaninę ch. Ši sistema aprašoma tomis pačiomis lygtimis kaip ir sistemos su netiesinės srovės gr. ryšiu, išskyrus tai, kad atsiranda . Šiuo atveju elektromechaninė ch: . - greičio nuokrypa dėl srovės, - greičio nuokrypa dėl įtampos gr. ryšio. Šios sistemos dinaminė ch. skaičiuojama pagal tris struktūrines schemas: 1.; sistema su įtampos gr. ryšiu 2.; sistema be gr. ryšio (atvira) 3.; sistema su įtampos neigiamu gr. ryšiu.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!