Регуляторы РМД

Регуляторы РМД просты по конструкции, но имеют ряд существенных недостатков: вращающиеся преобразователи. (ЭМУ) создают высокий уровень шума; щетки и подшипниковые узлы ЭМУ быстро изнашиваются и требуют частой замены, что вызывает потребность в высоких расходах на ремонт и текущее обслуживание; чувствительность регулятора невысокая.
Регуляторы последующего поколения на МУ типа АРДМ-М, обладая высокой надежностью, удобны в наладке и эксплуатации, бесшумны и слабо подвержены влиянию высоких температур и запыленности литейных цехов. Силовой преобразователь регулятора представляет собой трехфазный реверсивный (двухтактный) МУ, схема которого приведена на рис. 9.10. Схема рис. 9.10 построена таким образом, что протекание тока управления iy в обмотках управления ОУ1—ОУ2 вызывает подмагничивание одного МУ и размагничивание другого. Так, при токе iy, показанном сплошной стрелкой, усилитель МУ1 намагничивается, а МУ2—размагничивается, в якоре двигателя М протекает ток /я,п, соответствующий подъему электрода. Изменение направления тока управления iy (штриховая стрелка) приводит к намагничиванию усилителя МУ2 и размагничиванию МУ1, ток якоря двигателя /я,с изменяет направление и соответствует спуску электрода. В цепь тока нагрузки каждого усилителя включены обмотки самоподмагничи-вания ОС/ и ОС2.
Каждый из трехфазных усилителей МУ1 и МУ2 имеет статические выходные характеристики (штриховые линии на рис. 9.11), аналогичные приведенным на рис. 8.7. Реверсивный усилитель МУ имеет выходную характеристику, показанную на рис. 9.11 сплошной линией,
Схема регулятора мощности дуговой сталеплавильной печи, построенного на МУ, приведена на рис. 9.12, соответствующая ей структурная схема — на рис. 9.13. Узел сравнения сигналов плеч тока и напряжения включает в себя два промежуточных магнитных усилителя ПУ1 и ПУ2, обмотки управления которых ОУПУ питаются от выпрямителей VI и V2 соответственно, причем МДС обмоток управления, соответствующие опусканию и подъему электрода, направлены встречно. Кроме обмоток управления ОУПУ промежуточные усилители ПУ1, ПУ2 имеют обмотки смещения, с помощью которых выполняется смещение выходных характеристик ПУ1 и ПУ2 аналогично показанному на рис. 8.7. При таком построении схемы условие. Нарушение этих равенств наступает при отклонении мощности в дуге от заданного значения. Например, при эксплуатационном коротком замыкании (электрод коснулся шихты) ^д=0. Под действием МДС Fm ПУ1 намагничивается и £/n,yiss£/n.7imax> а под действием МДС F2п ЛУ2 размагничивается и Uniy2^0. Это означает, что результирующая МДС силового МУ СМУ, построенного по схеме рис. 9.10, имеет знак, соответствующий тому знаку Шс.м.у, при котором двигатель М включается на подъем электрода. Спуску электрода соответствует размагниченное состояние ПУ1 и намагниченное состояние ПУ2, а знак МДС СМУ и, следовательно, и £/с,м,у противоположен знаку в случае подъема электрода.
В структурной схеме регулятора АРДМ-М показана отрицательная жесткая обратная связь по напряжению СМУ, выполненная на рис. 9.12 обмотками ОСС (работает при спуске электрода) и ОСП (работает при подъеме электрода). Обратная связь по напряжению СМУ может охватывать как СМУ, так и СМУ с последовательно включенными на рис. 9.13 промежуточными усилителями ПУ1 и ПУ2, как показано штриховой линией. Для формирования требуемых динамических свойств регулятора в схему вводятся обычно гибкие обратные связи, выполненные с помощью корректирующих устройств, приведенных на рис. 8.25. Маломощные промежуточные МУ ПУ1 и ПУ2 имеют незначительные постоянные времени Тп,у\ и Тп>12, которыми в ряде случаев можно пренебречь, что упрощает задачу исследования регулятора.
Приводы перемещения электродов в регуляторах мощности АРДМ-М дуговых сталеплавильных печей, построенные на МУ, имея ряд указанных выше преимуществ перед приводами на ЭМУ, по энергетическим и массо-габаритным показателям уступают разработанным в последние годы приводам регуляторов мощности с ТП — АРДМ-Т. Структурная схема регулятора мощности дуговой сталеплавильной печи с тиристорным приводом перемещения электродов приведена на рис. 9.14. Силовая часть привода выполняется по реверсивной схеме рис. 8.8,в с охватом ТП жесткой отрицательной обратной связью по напряжению ТП. Узел сравнения выполняется по схеме рис. 9.6. Для ограничения пусковых токов в якорной цепи двигателя на допустимом уровне предусматривается отрицательная обратная связь по току якоря с отсечкой по типу блока токоограничения БТО на рис. 9.3.
На структурных схемах рассмотренных регуляторов (рис. 9.9, 9.13, 9.14) главная обратная связь показана интегрирующим звеном с передаточной функцией W0,c(p) = —р/Ф, где i — передаточное отношение кинематической цепи привода; р — радиус приведения кинематической пары, преобразующей вращательное движение в поступательное (зубчатое колесо — рейка, барабан — трос); р — оператор дифференцирования. Преобразование механического перемещения электрода А/ в электрические сигналы управления выполняется по каналу плеч тока и напряжения с передаточными коэффициентами и /2н соответственно.
Кинематической цепи привода, которая является главной обратной связью регуляторов. К этим особенностям относится наличие зазоров в передачах и упруго-стей в элементах кинематической цепи. Первые приводят к запаздыванию движения электрода по отношению к моменту возникновения возмущения, т. е. снижают быстродействие регулятора. Вторые вызывают упругие колебания конца электрода, а значит и тока в дуге, степень демпфирования которых зависит как от свойств привода, так и от физических свойств конструкционных материалов элементов кинематической цепи.