Section outline

  • Змістовний модуль 1. Вступ.

    Тема 1. Вступ - 2 год.

    Мета, задачі і зміст дисципліни. Види електромеханічних систем автоматичного керування та електроприводів. Особливості термінології електромеханічних систем автоматичного керування й електропривода.

    Змістовний модуль 2. Елементи автоматизованого електропривода

    Тема 2. Регулятори - 2 год.

    Структурні схеми і основні параметри регуляторів. Неінвертувальний підсилювач із зворотним зв’язком. Інвертувальний підсилювач із зворотним зв’язком. Типові схеми регуляторів на інвертувальному підсилювачі із зворотним зв’язком.

    Тема 3. Датчики- 2 год.

    Функціональні схеми датчиків струму та напруги. Датчики швидкості. Датчики переміщення. Датчики положення.

    Тема 4. Узгоджувальні елементи - 2 год.

    Емітерний повторювач. Фазовий детектор. Цифро-аналогові й аналогово-цифрові перетворювачі.

    Тема 5. Задавальні елементи - 2 год.

    Потенціометричний командоконтролер. Сельсинний командоконтролер. Задавачі інтенсивності.

    Змістовий модуль 3. Системи керування електроприводами

    Тема 6. Класифікація систем керування електроприводами (СКЕП) - 2 год.

    Вимоги до СКЕП. Основні функції, які виконують системи. Класифікація СКЕП. Принципи побудови СКЕП. Вибір апаратури керування. Панелі, блоки, пульти керування. Захист електроприводів.

    Тема 7. Розімкнені системи керування - 2 год.

    Загальні принципи побудови систем керування пуском, реверсом, гальмуванням у функції вихідних координат. Формування штучних характеристик електроприводів у розімкнених системах. Апаратура силова і оперативна.

    Тема 8. Типові розімкнені схеми керування пуско-гальмівними режимами електроприводів з двигунами постійного струму - 2 год.

    Схеми керування електроприводами з двигунами незалежного збудження, засоби захисту. Схеми керування електроприводами з двигунами послідовного і змішаного збудження. Системи електроприводів з широтно-імпульсними перетворювачами (ШІП). Основні принципи побудови і аналізу ШІП-ДПС. Реалізація ШІП на транзисторах і тиристорах.

    Тема 9. Типові релейно-контакторні схеми керування пуско-гальмівними режимами електроприводів з двигунами змінного струму - 2 год.

    Схеми керування електроприводами з асинхронними короткозамкненими двигунами. Магнітні пускачі. Системи «тиристорний регулятор напруги – асинхронний двигун». ТРН-Д-перетворювач частоти – асинхронний двигун. Засоби захисту. Схеми керування електроприводами з асинхронними двигунами з фазовим ротором. Формування штучних характеристик. Вибір пускових опорів і пускової апаратури. Схеми керування пуском і гальмуванням електроприводами з синхронними двигунами. Обертові і статичні збудники. Системи контролю за підсинхронною швидкістю. Контактні і безконтактні збудники. Засоби захисту.

    Тема 10. Замкнені системи стабілізації вихідних координат електроприводів - 2 год.

    Основні показники роботи систем в статичних і динамічних режимах. Статична точність, діапазон і точність регулювання. Екскаваторні характеристики. Стабілізувальні і обмежувальні зв’язки. Основні структури систем стабілізації вихідних координат. Статичні і астатичні системи. Основні особливості побудови багатоконтурних систем. Системи з підпорядкованим регулюванням координат (СПР). Принципи «технічного оптимуму» і «симетричного оптимуму». Системи з паралельними з’єднанням регуляторів. Особливості побудови і роботи.

    Тема 11. Замкнені системи стабілізації з двигунами постійного струму - 4 год.

    Електропривід ТП-Д, керований двоконтурною СПР. Формування статичних СПР. Розрахунок контурів струму і швидкості. Одноразово інтегрувальна система. Визначення параметрів регуляторів. Статична точність і діапазон регулювання. Формування пуско-гальмівних характеристик. Задавачі інтенсивності. Двоконтурні астатичні СПР. Вибір типу і розрахунок параметрів регуляторів за умови «симетричного оптимуму». Динамічні і статичні характеристики. Системи двозонного регулювання координат системи електропривода ТП-Д. Розрахунок параметрів і вибір типу регуляторів струму збудження і ЕРС. Системи з зовнішнім зворотним зв’язком за напругою двигуна. Статичні і динамічні характеристики. Системи з регулюванням швидкості в другій зоні. Призначення контурів регулювання. Характеристики. Системи, які забезпечують реверс швидкості реверсом струму збудження двигуна. Статичні і динамічні характеристики. Зона неперервності і шляхи зменшення цієї зони. Підпорядковане регулювання координат електропривода за системою Г-Д з тиристорними збудниками електричних машин. Вибір кількості контурів регулювання. Розрахунок параметрів регуляторів. Використання зовнішніх зворотних зв’язків за напругою. Системи з паралельним регулюванням координат. Вибір типу регуляторів і розрахунок їх параметрів. Статичні і динамічні характеристики. Системи електроприводів з широтно-імпульсними перетворювачами. (ШІП). Застосування зворотних зв’язків за вихідними координатами і принципами побудови ШІП-ДПС. Динамічні і статичні характеристики. Комбіновані системи стабілізації вихідних координат.

    Тема 12. Замкнені системи стабілізації вихідних координат електроприводів з двигунами змінного струму - 4 год.

    Основні положення побудови замкнених систем змінного струму. Формування статичних і динамічних характеристик. Скалярне, частотно-струмове, векторне керування двигунами змінного струму. Векторне керування з орієнтацією за потоком ротора. Пряме керування моментом. Давачі та естіматори змінних стану машин змінного струму. Системи, які здійснюють регулювання вихідних координат асинхронних двигунів змінної напруги статора. Система ТРН-АД. Схеми, характеристики. Системи з частотним керуванням електроприводами. Електроприводи з ланкою постійного струму і без ланки постійного струму – циклоконвертори. Системи з інверторами напруги і струму (АІН, АШС). Типові схеми. Системи з широтно-імпульсною модуляцією, реалізовані на транзисторах і тиристорах. Формування механічних характеристик. Системи дискретним керуванням в коло ротора асинхронного двигуна (ШІП в роторі АД). Схеми. Механічні характеристики. Системи приводів з подвійним живленням двигунів. Машинно-вентильні і асинхронно-вентильні каскади. Схеми замкнених систем. Механічні характеристики.

    Тема 13. Позиційний і стежний електропривод - 2 год.

    Особливості роботи. Типові схеми керування. Робота системи керування положенням у разі малих, середніх та значних переміщень. Розрахунок параметрів регуляторів. Регулятор з параболічною характеристикою. Типові вузли адаптації. Безпошукові і пошукові системи адаптації. Особливості роботи. Основні структури адаптивних електроприводів.

    Тема 14. Питання
    енергозбереження в автоматизованих ЕМС ‒ 4 год.

    Енергозбереження в EMC із некерованими електроприводами, із керованими електродвигунами, з асинхронними двигунами, керованими за напругою статора,  Електромеханічні перетворювачі.  Енергозберігаюча екстремальна система при частотному керуванні електродвигуном. Деякі особливості побудови енергозберігаючих екстремальних ЕМСАК.

    Тема 15. Діагностика, захист і моніторинг електромеханічних систем ‒ 2 год.

    Загальні положення. Узгодження функцій апаратури керування та захисту. Захист, діагностика і моніторинг тиристорних електроприводів постійного струму, частотно керованих електроприводів змінного струму.

    Тема 16. Електрмагнітна сумісність компонентів електромеханічних систем − 2 год.

    Поняття про електромагнітні перешкоди і електромагнітну сумісність. Заходи та засоби для забезпечення електромагнітної сумісності електромеханічних систем.