ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ СЕРИИ ЭТЗР

Один из наиболее распространенных отечественных приводов, применяемых в механизмах подач высокоточных станков и стан­ков с ЧПУ, — тиристорный привод серии ЭТЗР, предназначенный для изменения в широких пределах скорости рабочих органов (следящий привод серии ЭТЗС представляет собой модификацию регулируемого привода серии ЭТЗР). Привод серии ЭТЗР — усо­вершенствованная модель электропривода серии ПТЗР, поэтому ниже рассмотрены только новые решения, появившиеся в этом приводе.

Реверсивный электропривод серии ЭТЗР, предназначенный для работы в-четырех квадрантах, обеспечивает диапазон изменения частоты вращения двигателя 1 : 1000. Частота вращения регулиру­ется изменением напряжения, подводимого к якорю двигателя. В качестве исполнительных двигателей в приводах подач чаще всего применяют двигатели серий ПБСТ и ПГТ. Диапазон мощ­ностей привода 0,85—II кВт. Минимальная частота вращения двигателя, при которой сохраняются параметры привода, 3 об/мин. Отклонение частоты вращения при изменении нагрузки от 0,1 Мной до Мной не должно превышать ±0,5% пр'и /г=/гном; ±0,5% при n~$i 100 об/мин; ±5% при 100</г^10 об/мин; ±10% при 10<Г«^3 об/мин.

При изменении нагрузки от 0,1 Мном до МНОм. напряжения пи­тающей сети— от 0,9 Uном до 1,1 Uном и температуры — от 20 до 45° С суммарное отклонение частоты вращения двигателя не долж­но превышать ±2% при и>100 об/мин; ±15% при «>10 об^мин; ±25% при «>3 об/мин. Путь торможения двигателя с частоты вращения 1,5 об/мин при снятии задающего сигнала не должен превышать 1°. Расчетный срок службы не менее 12 лет, вероят­ность безотказной работы за период 4000 ч — 0,94.

Тиристорный электропривод серии ЭТЗР представляет собой одноконтурную систему автоматического регулирования с отрица­тельной обратной связью по частоте вращения (рис. 39). На вход электропривода поступает задающий сигнал от стабилизирован­ного источника напряжения, находящегося в преобразователе (3 — задатчик частоты вращения двигателя). Сигнал алгебраи­чески суммируется с корректирующими сигналами, поступающи­ми из цепи коррекции КУ1 и цепи коррекции тахогенератора

И идет на вход промежуточного усилителя У. Сумма синусоидаль­Ного управляющего напряжения, поступающего от блока управ­ляющих напряжений (БУН) и усиленного сигнала с выхода уси­лителя У, подается ка блок управления БУ, формирующий импуль­сы управления силовыми тиристорами (БТ — блок тиристоров). Фаза выходных импульсов блока управления зависит от величи­ны и знака выходного напряжения усилителя. С другой стороны, фаза управляющих импульсов определяет угол проводимости ти­ристоров, напряжение на якоре двигателя Ua и, как следствие, ча­стоту вращения п. Для формирования требуемых динамических ха­рактеристик привода применены корректирующие устройства К. У1 и КУ2. Блок токоограничения БТО предназначен для ограничения юка при перегрузках и в переходных режимах до некоторой вели­чины, зависящей от типа применяемого электродвигателя и огра­ничений, накладываемых механизмом. Комплектный тиристорный электропривод включает тиристорный преобразователь, электро­двигатель М с тахогенератором G, трехфазный трансформатор, ре­акторы и задатчик скорости.

Тиристорный преобразователь электропривода серии ЭТЗР име­ет блоки: тиристоров, промежуточного усилителя с коррекцией и токоограничением, управляющих напряжений, управления тиристо­рами и питания; панели питания обмотки возбуждения тахогене­ратора и индикатора чередования фаз, а также релейно-контак­торную аппаратуру. В следящем приводе серии ЭТЗС имеется блок связи, преобразующий в аналоговую форму идущие от ЧПУ импульсные сигналы. Кратко остановимся на основных частях при­вода.

Блок тиристоров БТ. Тиристоры, образующие силовой управ­ляемый выпрямитель по трехфазной нулевой схеме, соединены по двухкомплектной встречно-параллельной схеме с согласованным управлением и уравнительными реакторами.

Блок промежуточного усилителя включает следующие функ­циональные устройства: промежуточный усилитель У, состоящий из усилителей напряжения и мощности, блоки коррекции КУ1 и КУ2 и блок токоограничения БТО. Усилитель напряжения собранна микросхеме, а усилитель мощности — на транзисторах. В про­межуточном усилителе предусмотрена схема, предназначенная для компенсации падения напряжения ка переходе база — эмиттер транзистора. Корректирующие устройства КУ1 и КУ2 выполнены на резистивно-емкостных элементах. Устройство КУ1 охватывает об­ратной связью усилитель. Блок упреждающего токоограничения работает по известному принципу [3] с той лишь разницей, что сигнал, пропорциональный частоте вращения, снимается с тахо­генератора, а не с тахометрического моста, как это сделано в при­воде-серии ПТЗР.

Блок управляющих напряжений. БУН создает три развертыва­ющих напряжения синусоидальной формы, сдвинутых иа 120°. Раз­вертывающие напряжения формируются из этих напряжений двой­ным электрическим интегрированием и последующим суммирова­нием. В результате создается помехоустойчивая система управле­ния; наличие импульсов на вершинах синусоид гарантирует нали­чие управляющих импульсов на тиристорах в переходных режи­мах. Синусоидальная форма управляющих напряжений позволя­ет использовать три канала управления для шести тиристоров, так как одно напряжение формирует сразу два импульса управле­ния для двух тиристоров, питающихся от одной фазы трансфор­матора. • <

Блок управления тиристорами суммирует напряжения, подавае­мые от блока БУН и усилителя У, формирует управляющие им­пульсы, распределяет их по тиристорам и изменяет фазу импуль­сов по отношению к напряжениям, питающим тиристоры. Выход­ные каскады собраны по схеме усиления (в отличие от привода се­рии ПТЗР, имеющего на выходе блока управления блокинг-гене - раторы). Такое решение повышает помехоустойчивость блока уп­равления.

Панель питания обмотки возбуждения тахогенератдра. На па­нели собраны стабилизатор тока возбуждения тахогенератора по­следовательного типа, использующий задатчик эталонного напря­жения на прецизионном стабилитроне, сигнал обратной связи по току, снимаемый с сопротивления в цепи регулирующего транзис­тора, и двухкаскадный усилитель. Этот же стабилизатор может быть использован как источник задающего напряжения. Осталь­ные узлы преобразователя не рассмотрены, так как не имеют прин­ципиально новых решений.