ГОСТ Р МЭК 61800-4—2012
Динамическая устойчивость и динамические характеристики разомкнутой системы регулирования скорости
плохие, что исключает ее применение, когда требуется высокое быстродействие. Бывают моменты, когда ограни
ченные динамические свойства могут создать проблемы, потому что нельзя демпфировать крутильные колебания.
Это в особенности важно, когда требуется продолжительная работа при низкой скорости вращения, так как шестая
гармоника момента обычно совпадает с низшей резонансной частотой крутильных колебаний в диапазоне выход
ных частот инвертора от 5/6 до 50/6 Гц. то есть примерно от 0.8 до 8 Гц.
В.5.2 Регулирование скорости вращения в системе с непрямыми обратными связями
Главными достоинствами регулирования скорости с непрямой обратной связью являются:
- не требуется датчик скорости:
- установившиеся девиации скорости меньше, чем при регулировании в разомкнутой системе.
Недостатком является то. что точность определения скорости вращения асинхронного двигателя зависит
от точности параметров, используемых в модели двигателя. Поэтому ошибка в оценке параметров может зависеть,
например, от температуры нагрева двигателя. Более того, при скоростях ниже 10 % или 15 % базовой скорости
ошибка измерений напряжения двигателя начинает доминировать, увеличивая, таким образом, общую ошибку
в оценке скорости.
У синхронных двигателей статические характеристики значительно лучше вследствие синхронных свойств
двигателя. Однако у них тоже могут быть ограничения при работе на низких скоростях вращения силового ЭП из-
за вышеупомянутых измерений напряжения.
Динамические характеристики сильно зависят от способа оценки. Как правило, динамика лучше при высоких
скоростях двигателя. Однако демпфирование крутильного резонанса может оказаться невозможным, даже если
двигатель вращается с базовой скоростью или выше.
Способ регулирования с непрямыми обратными связями подходит для применения там. где требуются хоро
шие характеристики в установившихся режимах при медленных изменениях момента нагрузки.
В.5.3 Замкнутая система регулирования скорости вращения
Замкнутая система регулирования скорости имеет наилучшие характеристики управления. Естественно,
свойства датчика скорости и всей системы регулирования скорости важны, когда требуются малые диапазон ко
лебаний и задержка в измерениях.
В замкнутой системе точная работа силового ЭП возможна вплоть до нулевой скорости вращения вне зави
симости от момента нагрузки. Заметим, однако, что приводы, например, с инвертором, коммутируемы нагрузкой,
все-таки имеют ограниченные возможности работать при низких скоростях с большим моментом нагрузки, что свя
зано с их принципом действия.
Регулирование скорости вращения в замкнутой системе рекомендуется применять при повышенных требо
ваниях к динамике, например, в приводах прокатных станов, а также там. где требуется продолжительная работа с
малой скоростью и большим моментом. Более того, высококачественное регулирование в замкнутой системе
может быть необходимым для некоторых применений для того, чтобы повысить демпфирование крутильных резо
нансов. если они возникают в механической системе.
В.6 Спецификация методов регулирования скорости вращения
Непросто сформулировать требования к качеству регулирования скорости, потому что часто трудно узнать,
что действительно нужно приводимому оборудованию для удовлетворительной работы. Вследствие этого часто
значения требуемых величин назначаются такими, чтобы создать уверенность надежной работы.
Однако такая перестраховка может привести к завышению стоимости оборудования, так как потребуется
высококачественный датчик скорости, а в некоторых случаях более жесткий вал междудвигателем и приводимым
механизмом, чтобы получить более высокую ARF.
Более того, если поставить требование повышенного быстродействия, это будет означать соответствую
щую настройку регулятора скорости. Пока она новая, система работает хорошо с такой настройкой. Со временем
будут увеличиваться люфты из-за износа механических частей. Увеличенные люфты еще более уменьшают
об ласть стабильного регулирования скорости, следствием чего является рост крутильных колебаний и
дальнейшего механического износа. Таким образом укорачивается ресурс механических частей — шпинделей,
муфт, зубчатых передач и т. п.
Можно сделать вывод, что постановка самых высоких требований может оказаться не идеальной, надо вни
мательно определять оптимальные значения показателей для каждого привода.
71