Трибология. Физические основы, механика и технические приложения. Беркович И.И - 228 стр.

UptoLike

Рубрика: 

419
Наличие мощных силовых полупроводниковых приборов в современных ус-
ловиях делает возможным создание надежных регулируемых источников питания
для электромагнитных подшипников с высокой грузоподъемностью. Развитие
средств цифровой микропроцессорной техники позволяет реализовать быстро-
действующие и точные системы стабилизации положения ротора.
Существующие отечественные образцы электромагнитных подшипников
(разработка ВНИИЭМ, г. Москва) снабжены системами управления, выполнен-
ными на аналоговых элементах с применением целого ряда датчиков обратной
связи (тока, ускорения и положения). Такие системы громоздки, неудобны в на-
ладке, обладают минимумом диагностических возможностей и требуют специ-
альной подготовки обслуживающего персонала. Иногда подход к технической
реализации электромагнитной подвески роторов заключается в создании системы
прямого цифрового управления электромагнитами подшипника. Функциональная
схема одного канала управления электромагнитным подшипником представлена
на рис. 5.51.
Здесь под объектом управления понимается процесс перемещения ротора в
магнитном поле электромагнитов, управляемых напряжением силового транзи-
сторного преобразователя. Датчик положения ротора имеет цифровой выходной
сигнал, который подается на инверсные входы двух последовательно включенных
цифровых регуляторов.
Регуляторы выполняются программно на однокристальной ЭВМ или про-
граммируемом контроллере. Для управления силовыми ключами транзисторного
моста служит цифровой широтно-импульсный модулятор (ШИМ).
Такой подход к построению системы управления электромагнитными под-
шипниками разработан в НИИ ПНМС при Самарском техническом университете
и отличается, во-первых, простотой технической реализации прямого цифрового
управления. Во-вторых, структура системы, известная в технике следящих элек-
троприводов как структурно-минимальный электропривод, позволяет получить
высокое быстродействие при обработке внешних возмущений, абсолютную ста-
тическую точность и активное демпфирование вибраций. В-третьих, цифровая
реализация регуляторов дает возможность все настроечные операции производить
с внешнего пульта управления или (при соответствующей доработке) автоматизи-
ровать процесс настройки. И, наконец, предлагаемые системы прямого цифрового
управления электромагнитными подшипниками могут быть выполнены миниа-
тюрно на однокристальных контроллерах, специализированных больших инте-
гральных микросхемах и относительно дешево.
Разработанная методика синтеза предлагаемых цифровых систем управления в
совокупности со специализированным программным обеспечением позволяет
реализовать точный параметрический синтез регуляторов при существенных ко-
лебательных свойствах объекта управления. В настоящее время такой подход
применен к разработке и проектированию магнитных подшипников автомобиль-
ных и тракторных генераторов.