ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ СЕРИИ этзи

Серийно освоен реверсивный тиристорный электропривод ЭТЗИ (электропривод тиристорный трехфазный с'интегральными микро­схемами) [6]. В нем используются 11 микросхем. Схема силовой части содержит силовой трансформатор и шесть тиристоров, соб­ранных по трехфазной нулевой схеме. С целью получения непре­рывных токов в цепи якоря (прерывистые токи ухудшают коэф­фициент использования двигателя по моменту и усложняют си­стему управления тиристорами) выбрана схема согласованного управления тиристорами.

Структурная схема электропривода приведена на рис. 40, а.

Электродвигатель постоянного тока питается от блока силовых выпрямителей (БСВ). Он содержит две группы тиристоров — анодную ТА и катодную Тк. Для управления углом зажигания ти­ристоров имеется блок управления БУ, формирующий требуемый

RtORU

угол а. Блок регулирования БР является одноконтурным с регуля­тором частоты вращения. На его вход подается разность напря­жений задатчика скорости ЗС и тахогенератора G. В цепи послед­него предусмотрено дифференцирующее звено ДЗ, служащее для улучшения формы пусковых процессов привода. Блок токоограни - чения имеет индекс Б ТО. С целью ограничения величины уравни­тельных токов включены дроссели L1 и L2.

©снйвные данные электропривода серии ЭТЗИ:

Диапазон регулирования............................................... 1:1000

Число типоисполнений................................................... 25

Диапазон мощностей, кВт.............................................. 0,025—2

ьерии электродвигателей................................................... ПСТ, ПБСТ, ДК1.

ПБВ, 2П, 2ПБВ и др. юсло исполнений преобразователей 2

Принципиальная схема привода дана на рис. 40,6. Силовая часть привода состоит'из тиристоров катодной и анодной групп; соединенных встречно-параллельно по трехфазной нулевой схеме.: Для получения на якоре двигателя выпрямленного напряжения] определенной полярности одна из групп переводится в ВЫПрЯМИ-j тельный режим, другая — в инверторный. Тиристоры управляют-] ся согласованным способом, который характеризуется наличием] уравнительных токов.

На вход УП поступает два напряжения, разность которых пода-і ется через резисторы R53 и R54 на вход первого операционнощ усилителя All. Вход усилителя шунтирован защитными диодач ми V76 и V77. Цепи R46, С28 и R44, С25 служат для предотвращу ния самовозбуждения усилителей, цепь R45, С27 — для коррекций системы регулирования.

Операционный усилитель А11 балансируется потенциометром! R51 через делитель напряжения. Рабочая точка усилителя Alii определяется резистором R48. Для улучшения качества переход­ных процессов резистор R53 шунтирован цепью R52, С29, Опера* ционные усилители питаются от БП через цепи двойной стабили-3 зации питающего напряжения. УП содержит цепь упреждающее го токоограничения, состоящую из резисторов R55, R56 и диодоя V70 ... V75. Резисторы R55 и R56 образуют делитель напряжения тахогенератора G. К диодам V70 ... V75 приложено выходное на-< пряжение усилителя А10 и напряжение, идущее от тахогенерато-а ра. При пуске и торможении двигателя разность приложенных на-з пряжений превышает пороговое напряжение диодов. Одна из вет-* вей диодов открывается, шунтируя вход БУ. Силовые тиристорі прикрываются, уменьшая ток нагрузки.

Диоды V68 и V69 и делители напряжения, образованные ре-> зисторами R40, R41 и R59, R62, предназначены для ограничения! выходного напряжения усилителя А10 до величины, допускающей смещение управляющего импульса не более чем на 60°. Если вьн ходное напряжение превышает норму, то диод У68 или V69 от-] крывается,.шунтируя выход усилителя А10.

В БСВ катодную группу представляют тиристоры V32, V36, V40, анодную — V44, V48 и V52. Тиристоры отпираются импуль­сами положительной полярности, подаваемыми на управляющие электроды со вторичных обмоток импульсных трансформато-1 ров Т2..,Т7. Первичные обмотки импульсных трансформаторов пи­таются от БУ. Вентили V34, V38, V42, V46, V50, V54 предназначе­ны для защиты управляющих электродов тиристоров от отрица­тельных импульсов. Конденсаторы С7 ... С12 шунтируют входы ти­ристоров по высокочастотным составляющим помех.

БУ работает по вертикальному принципу сравнения управляю­щего напряжения постоянного тока и развертывающего синусои­дального напряжения. БУ состоит из трех идентичных каналов, каждый из которых формирует импульсы управления катодной и анодной группами тиристоров.

І Канал управления состоит из узла суммирования, нуль-органа На операционном усилителе А2, инвертора А1 и усилителя мощно­сти D1. На вход каждого канала подаются из БП развертываю­щие синусоидальные напряжения, сдвинутые по фазе на 120° от­носительно друг друга. Их амплитуда регулируется переменными резисторами R19, R29, R39, Цепи R16, С15, С16 являются частью фазосдвигающей и помехозащищающей цепи. Они пред­назначены для установки начального угла управления тири­сторами.

На входах ОУ А2, А4, А6 происходит суммирование синусоид с постоянной составляющей, получаемой с выхода У П. Работа ка­налов идентична: суммарный сигнал, состоящий из напряжения синусоиды и напряжения постоянной составляющей, с выхода УП подается на вход А2. В зависимости от величины и знака постоян­ной составляющей исходного сигнала А2 будет отпираться поло­жительной и отрицательной полуволной напряжения, и на его вы­ходе ширина прямоугольного импульса будет изменяться.

Через диоды V58...V63 замыканием выключателя S1 может быть подано запирающее напряжение для отключения привода. Чтобы получить достаточную крутизну переднего фронта импуль­сов, резистор R12 охватывает усилитель А2 положительной обрат­ной связью. Обмотка возбуждения двигателя питается от выпря­мителя, образованного диодами V22, V23, обратным диодом V24 и резистором R8. О правильности чередования фаз питающей сети сигнализирует лампа Н, включенная через цепь R2 — R5, С2.

Схема привода представляет собой автоматическую замкнутую систему регулирования частоты вращения с обратной отрицатель­ной связью по частоте вращения двигателя. Система, снабженная корректирующим устройством, создает необходимую жесткость ме­ханических характеристик двигателя во всем диапазоне частот вращения и обеспечивает устойчивость1'и требуемое качество пе­реходных процессов.

При увеличении задающего сигнала напряжение ЗС превыша­ет напряжение тахогенератора G, и результирующий ток откры­вает усилители А10 и А11 (см. рис. 40, б). Усиленный сигнал рас­согласования поступает на вход БУ, где перемещает по вертика­ли синусоиды развертывающих напряжений. Импульсы управле­ния тиристорами сдвигаются так, что уменьшается угол отпира­ния анодной (катодной) группы и увеличивается выпрямленное напряжение соответствующей группы. Среднее напряжение якоря возрастает, и частота вращения двигателя увеличивается. Напря­жение тахогенератора растет, уменьшая сигнал рассогласования, угол зажигания тиристоров анодной (катодной) группы увеличи­вается, а катодной (анодной) группы уменьшается, двигатель под­тормаживается, и все повторяется снова. Таким образом, факти­ческая частота вращения колеблется около. среднего значения, со­ответствующего заданному. Для устранения автоколебаний слу­жит цепь коррекции С27, R45, охватывающая усилители А10 и All.

При увеличении нагрузки двигателя частота его вращенияуменьшается. Сигнал рассогласования на входе УП возрастает, приоткрывая УП и увеличивая постоянную составляющую на вхо­де БУ. Углы управления тиристорами изменяются так, что сред­нее значение напряжения якоря увеличивается.. Частота вращения двигателя возрастает до тех пор, пока сигнал рассогласования на входе системы не достигнет прежней величины. При сбрасывании нагрузки отработка сигнала рассогласования происходит анало­гично, но в обратном порядке. Переключатель S2 в режимах ревер­са переключают в противоположное положение, знак задающего сигнала меняется на обратный. В первый момент напряжения ЗС и G складываются, что приводит к изменению знака и увеличению сигнала рассогласования. Одна группа тиристоров переводится в инверторный режим, и двигатель передает запасенную энергию в сеть. Происходит быстрое рекуперативное торможение двигателя до полной его остановки, затем разгон в противоположном нап­равлении.