Elektrische Antriebssteuerungssysteme

Funktionen elektrischer Antriebssteuerungssysteme, ihre Klassifizierung und Anforderungen an sie

Führungsaufgaben elektrische Antriebe sind: Starten, Geschwindigkeitsregelung, Stoppen, Reversieren der Arbeitsmaschine, Beibehalten ihres Betriebsmodus gemäß den Anforderungen des technologischen Prozesses, Steuern der Position des Arbeitskörpers der Maschine. Gleichzeitig müssen höchste Produktivität der Maschine oder Anlage, niedrigste Kapitalkosten und Energieverbrauch gewährleistet sein.

Die Bauart der Arbeitsmaschine, die Art des Elektroantriebs und deren Steuerung sind miteinander verknüpft. Daher sollten Auswahl, Design und Forschung des elektrischen Antriebssteuerungssystems unter Berücksichtigung der Konstruktion der Arbeitsmaschine, ihres Zwecks, ihrer Eigenschaften und Arbeitsbedingungen erfolgen.

Zusätzlich zu den Hauptfunktionen können elektrische Antriebssteuerungssysteme einige zusätzliche Funktionen erfüllen, darunter Signalisierung, Schutz, Blockierung usw. Steuerungssysteme erfüllen in der Regel mehrere Funktionen gleichzeitig.

Abhängig von dem Hauptmerkmal, das der Klassifizierung zugrunde liegt, werden elektrische Antriebssteuerungssysteme in verschiedene Gruppen eingeteilt.

Je nach Art der Steuerung wird zwischen manuellen, halbautomatischen (automatisierten) und automatischen Steuerungssystemen unterschieden.

Als Führung wird Steuerung bezeichnet, bei der der Bediener direkt auf die einfachsten Steuergeräte einwirkt. Die Nachteile einer solchen Steuerung sind die Notwendigkeit, Geräte in der Nähe des Elektroantriebs anzuordnen, die zwingende Anwesenheit eines Bedieners sowie die geringe Genauigkeit und Geschwindigkeit des Steuerungssystems. Daher ist die manuelle Steuerung nur begrenzt sinnvoll.

Das Büro wird als halbautomatisch bezeichnet, wenn es vom Bediener durch Beeinflussung verschiedener automatischer Geräte ausgeführt wird, die separate Vorgänge ausführen. Gleichzeitig wird eine hohe Regelgenauigkeit gewährleistet, die Möglichkeit einer Fernsteuerung und eine Ermüdung des Bedieners werden reduziert. Bei einer solchen Steuerung ist die Leistung jedoch begrenzt, da der Bediener abhängig von den geänderten Betriebsbedingungen möglicherweise einige Zeit braucht, um sich für den erforderlichen Steuerungsmodus zu entscheiden.

Das Büro wird als automatisiert bezeichnet, wenn alle Kontrollvorgänge von automatischen Geräten ohne direkte menschliche Beteiligung durchgeführt werden.In diesem Fall ist die höchste Geschwindigkeit und Genauigkeit der Steuerung des automatischen Steuerungssystems gewährleistet, da die Entwicklung von Automatisierungsmitteln immer weiter verbreitet wird.

Aufgrund der Art der im Produktionsprozess ausgeführten Hauptfunktionen lassen sich Systeme zur halbautomatischen und automatischen Steuerung elektrischer Antriebe in mehrere Gruppen einteilen.

Zur ersten Gruppe gehören Systeme, die den automatischen Start, Stopp und die Umkehrung des Elektroantriebs ermöglichen. Die Geschwindigkeit dieser Geräte ist nicht variabel, daher werden sie als feste Geräte bezeichnet. Solche Systeme werden in elektrischen Antrieben von Pumpen, Lüftern, Kompressoren, Förderbändern, Winden für Hilfsmaschinen usw. eingesetzt.

Zur zweiten Gruppe gehören Steuerungssysteme, die zusätzlich zu den von den Systemen der ersten Gruppe bereitgestellten Funktionen eine Geschwindigkeitsregelung elektrischer Antriebe ermöglichen. Elektrische Antriebssysteme dieser Art werden als verstellbar bezeichnet und werden in Hebevorrichtungen, Fahrzeugen usw. eingesetzt.

Die dritte Gruppe umfasst Steuerungssysteme, die zusätzlich zu den oben genannten Funktionen die Möglichkeit bieten, eine bestimmte Genauigkeit und Konstanz verschiedener Parameter (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Strom, Leistung usw.) unter sich ändernden Produktionsbedingungen zu regulieren und aufrechtzuerhalten. Solche automatischen Steuersysteme, die normalerweise eine Rückmeldung enthalten, werden automatische Stabilisierungssysteme genannt.

Die vierte Gruppe umfasst Systeme, die die Verfolgung eines Steuersignals ermöglichen, dessen Änderungsgesetz nicht im Voraus bekannt ist.Solche Steuersysteme für elektrische Antriebe werden Tracking-Systeme genannt. Die Parameter, die normalerweise überwacht werden, sind lineare Bewegungen, Temperatur, Wasser- oder Luftmenge usw.

Zur fünften Gruppe gehören Steuerungssysteme, die den Betrieb einzelner Maschinen und Mechanismen oder ganzer Komplexe nach einem vorgegebenen Programm gewährleisten, den sogenannten. Softwaresysteme.

Die ersten vier Gruppen elektrischer Antriebssteuerungen sind üblicherweise als Komponenten im System der fünften Gruppe enthalten. Darüber hinaus sind diese Systeme mit Softwaregeräten, Sensoren und anderen Elementen ausgestattet.

Die sechste Gruppe umfasst Steuerungssysteme, die nicht nur eine automatische Steuerung elektrischer Antriebe ermöglichen, einschließlich Systeme aus den ersten fünf Gruppen, sondern auch eine automatische Auswahl der rationellsten Betriebsarten von Maschinen. Solche Systeme werden als optimale Steuerungssysteme oder selbstregulierende Systeme bezeichnet. Normalerweise enthalten sie Computer, die den Ablauf des technologischen Prozesses analysieren und Befehlssignale erzeugen, die eine möglichst optimale Funktionsweise gewährleisten.

Manchmal erfolgt eine Klassifizierung automatischer Steuerungssysteme nach der Art der verwendeten Geräte... Es gibt also Relais-Schütz-, elektrische, magnetische und Halbleitersysteme. Die wichtigste zusätzliche Steuerfunktion ist der Schutz des Elektroantriebs.

An automatische Steuerungssysteme werden folgende Grundanforderungen gestellt: Bereitstellung der für die Ausführung des technologischen Prozesses durch eine Maschine oder Einrichtung erforderlichen Betriebsarten, Einfachheit des Steuerungssystems, Zuverlässigkeit des Steuerungssystems, Wirtschaftlichkeit des Steuerungssystems, bestimmt durch die Kosten für Ausrüstung, Energiekosten sowie Zuverlässigkeit, Flexibilität und einfache Verwaltung, einfache Installation, Betrieb und Reparatur von Steuerungssystemen ...

Bei Bedarf werden zusätzliche Anforderungen gestellt: Explosionssicherheit, Eigensicherheit, Geräuschlosigkeit, Vibrationsfestigkeit, erhebliche Beschleunigungen usw.