Řídicí systémy elektrického pohonu

Funkce řídicích systémů elektrických pohonů, jejich klasifikace a požadavky na ně

Manažerské úkoly elektrické pohony jsou: spouštění, regulace otáček, zastavování, reverzace pracovního stroje, udržování jeho pracovního režimu v souladu s požadavky technologického procesu, řízení polohy pracovního orgánu stroje. Přitom musí být zajištěna nejvyšší produktivita stroje nebo mechanismu, nejnižší investiční náklady a spotřeba energie.

Konstrukce pracovního stroje, typ elektrického pohonu a jeho řídicí systém jsou vzájemně propojeny. Výběr, návrh a výzkum řídicího systému elektrického pohonu by proto měl být prováděn s ohledem na konstrukci pracovního stroje, jeho účel, vlastnosti a pracovní podmínky.

Kromě hlavních funkcí mohou řídicí systémy elektrického pohonu provádět některé doplňkové funkce, mezi které patří signalizace, ochrana, blokování atd. Řídicí systémy obvykle plní několik funkcí současně.

Řídicí systémy elektrického pohonu jsou rozděleny do různých skupin v závislosti na hlavní charakteristice, která je základem klasifikace.

Podle způsobu ovládání rozlišuje systémy manuální, poloautomatické (automatizované) a automatické.

Navádění se nazývá řízení, při kterém operátor přímo ovlivňuje nejjednodušší ovládací zařízení. Nevýhodou takového řízení je nutnost umístění zařízení v blízkosti elektrického pohonu, povinná přítomnost obsluhy, nízká přesnost a rychlost řídicího systému. Ruční ovládání má proto omezené použití.

Kancelář se nazývá poloautomatická, pokud ji provádí operátor ovlivňováním různých automatických zařízení, která provádějí samostatné operace. Zároveň je zajištěna vysoká přesnost ovládání, snižuje se možnost dálkového ovládání a únava obsluhy. S takovým ovládáním je však výkon omezený, protože operátorovi může chvíli trvat, než se rozhodne pro požadovaný režim ovládání v závislosti na změněných provozních podmínkách.

Kancelář se nazývá automatizovaná, pokud jsou všechny kontrolní operace prováděny automatickými zařízeními bez přímého zapojení člověka.V tomto případě je zajištěna nejvyšší rychlost a přesnost řízení automatického řídicího systému, protože vývoj automatizačních prostředků se stále více rozšiřuje.

Podle povahy hlavních funkcí vykonávaných ve výrobním procesu lze systémy pro poloautomatické a automatické řízení elektrických pohonů rozdělit do několika skupin.

Do první skupiny patří systémy, které zajišťují automatický start, zastavení a reverzaci elektrického pohonu. Rychlost těchto zařízení není proměnná, proto se nazývají pevná zařízení. Takové systémy se používají v elektrických pohonech čerpadel, ventilátorů, kompresorů, dopravníků, navijáků pro pomocné stroje atd.

Do druhé skupiny patří řídicí systémy, které kromě plnění funkcí zajišťovaných systémy první skupiny umožňují regulaci rychlosti elektrických pohonů.Systémy elektrického pohonu tohoto typu se nazývají stavitelné a používají se ve zdvihacích zařízeních, vozidlech a pod.

Do třetí skupiny patří řídicí systémy, které kromě výše uvedených funkcí poskytují možnost regulovat a udržovat určitou přesnost, stálost různých parametrů (rychlost, zrychlení, proud, výkon atd.) za měnících se podmínek výroby. Takové automatické řídicí systémy, obvykle obsahující zpětnou vazbu, se nazývají automatické stabilizační systémy.

Čtvrtá skupina zahrnuje systémy, které zajišťují sledování řídicího signálu, jehož zákon změny není předem znám.Takové systémy řízení elektrického pohonu se nazývají sledovací systémy... Parametry, které se obvykle sledují, jsou lineární pohyby, teplota, množství vody nebo vzduchu atd.

Do páté skupiny patří řídicí systémy, které zajišťují chod jednotlivých strojů a mechanismů nebo celých komplexů podle předem stanoveného programu, tzv. softwarové systémy.

První čtyři skupiny systémů řízení elektrického pohonu jsou obvykle zahrnuty jako komponenty v systému páté skupiny. Kromě toho jsou tyto systémy vybaveny softwarovými zařízeními, senzory a dalšími prvky.

Do šesté skupiny patří řídicí systémy, které zajišťují nejen automatické řízení elektrických pohonů včetně systémů z prvních pěti skupin, ale také automatickou volbu nejracionálnějších provozních režimů strojů. Takové systémy se nazývají optimální řídicí systémy nebo samoregulační systémy... Obvykle obsahují počítače, které analyzují průběh technologického procesu a generují povelové signály, které zajišťují nejoptimálnější režim provozu.

Někdy se provádí klasifikace automatických řídicích systémů podle typu použitého aparátu... Takže existují relé-stykačové, elektrické, magnetické, polovodičové systémy. Nejdůležitější doplňkovou řídicí funkcí je ochrana elektrického pohonu.

Na automatické řídicí systémy jsou kladeny tyto základní požadavky: zajištění provozních režimů nutných pro provádění technologického procesu strojem nebo mechanismem, jednoduchost řídicího systému, spolehlivost řídicího systému, hospodárnost řídicího systému, určující náklady na zařízení, náklady na energii, stejně jako spolehlivost, flexibilita a snadnost správy, snadnost instalace, provozu a oprav řídicích systémů...

V případě potřeby jsou kladeny další požadavky: výbušná bezpečnost, jiskrová bezpečnost, nehlučnost, odolnost proti vibracím, výrazné zrychlení atd.