ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Система автоматического регулирования

Преобразователь на тиристорах с транзисторной системой фазового управления имеет большой коэффициент усиления по напряжению. Поэтому, согласно требованиям статической точности, в САР с тиристорным преобра­зователем достаточно иметь в контуре регулирования дополнитель­ный усилитель с коэффициентом усиления по напряжению порядка нескольких единиц. Однако стремление получить высококачественное протекание переходного процесса восстановления скорости при ударном приложении нагрузки обусловило применение дополнитель­ного усилителя с достаточно высоким коэффициентом усиления по напряжению и высоким входным сопротивлением. В этом случае параметры цепей коррекции имеют приемлемые значения. Для дан­ного привода применены два последовательных интегро-дифферен - цирующих корректирующих звена: одно — в цепи отрицательной об-

7* 91
ратной ^вязй йо скорости, второй — в цейй отрицательной обратной связи по току (рис. 48). Применение независимых корректирующих звеньев в цепях обратных связей по скорости и току облегчает вы­бор и настройку этих звеньев и обеспечивает более качественное протекание процесса восстановления скорости при ударном прило­жении нагрузки.

Полупроводниковый регулятор скорости ПРС, в который входят эмиттерные повторители, дополнительный усилитель, корректирую­щие звенья, управляющий эмиттерный повторитель, устройство пу­ска (рис. 49), работает следующим образом. Разность задающего

Рис. 48. Блок-схема системы автоматического регулирования.

Д — двигатель; В — возбудитель; ТПВ — тиристорный преобразователь возбу­дителя; СФУь СФУ2 — системы фазового управления; /Ст и /Стг — коэффи­циент передачи обратных связей по току и тахогенератора; ПРС — полупро­водниковый регулятор скорости; У —усилитель; WKl и WK2 — корректирую - 4 щие звенья; ЭПи ЭП2 и ЭПг — эмиттерные повторители; ПУ — пусковое

Устройство.

Напряжения и сигнала отрицательной обратной связи по скорости, получаемого от тахогенератора, через последовательное интегро- дифференцирующее корректирующее звено и эмиттерный повтори­тель ЭПА подается на вход транзисторного усилителя постоянного тока У. Конденсатор С2 и резисторы Ri, R2 образуют интегрирую­щее звено, которое обеспечивает устойчивость системы и высокую статическую точность при соответствующем выборе параметров это­го звена и коэффициента усиления системы. Чтобы компенсировать инерционность, которую вносит интегрирующее звено, применено сочетание последнего с дифференцирующим звеном, состоящим из конденсатора СА и резисторов Ri, В установившемся режиме дифференцирующее звено снижает статическую точность, а в дина­мике приводит к увеличению быстродействия. Стабилитрон 1СТ при­меняется для ограничения входного сигнала эмигтерного повтори­теля ЭПА. Эмиттерный повторитель служит для увеличения входного сопротивления транзисторного усилителя постоянного тока. Этот усилитель, обладая высокой стабильностью и широкими возможно­стями изменения коэффициента усиления от 2 до 100, имеет малое

<О

00

Входное сопротивление. Разность выходных напряжений усилителя постоянного тока и эмиттерного повторителя ЭПг, на который че­рез корректирующее интегро-дифференцирующее звено подается сиг­нал отрицательной обратной связи по току, поступает на вход уп­равляющего эмиттерного повторителя ЭП3, который выдает управ­ляющий сигнал на систему фазового управления. Плавный пуск двигателя производится пусковым устройством, которое повышает по линейному закону (от нуля до номинального напряжения) на - пряжение питания управляющего эмиттерного повторителя ЭП3 и, следовательно, управляющее напряжение в системе фазового упраь ления. Благодаря этому напряжение на двигателе и его скорость плавно повышаются до заданной величины.

Сигналом для начала запуска двигателя является размыкание размыкающего блок-контакта линейного контактора Л при его включении. Пусковое устройство состоит из блока пуска БП и эмиттерного повторителя ЭПь. Принцип действия пускового устрой­ства основан на зарядке конденсатора С через резистор R от ис­точника постоянного тока. Время пуска двигателя равно:

Где UК — напряжение, равное коллекторному напряжению ЭП3; U3 — зарядное напряжение; С — емкость зарядного конденсатора; R — сопротивление зарядного резистора; RB* — входное сопротивле­ние 3/74.

Для UK=20 в, и3—Б0 в, С=200 мкф, Я=600 ком, «600 ком время пуска двигателя равно примерно 8 сек.

При остановке двигателя конденсатор С также разряжается плавно. Эмиттерный повторитель узла пуска ЗЯ4 выполнен трех - каскадным, чтобы его входное сопротивление было порядка 600 ком. В этом случае ток утечки конденсатора С небольшой, и напряжение на нем равно напряжению UK.

Стабилитрон 2СТ в блоке пуска срезает наводки, которые ин­дуцируются в проводах, идущих от размыкающего блок-контакта линейного контактора JI. Диоды, включенные последовательно со стабилитроном 2СТ, компенсируют его температурную нестабиль­ность.

Возбуждение двигателя. В разработанном приводе, как отме­чалось выше, применен принцип зависимого управления полем. Ког­да напряжение на якоре двигателя превысит 90—95% от номиналь­ного значения, ток возбуждения уменьшается. Максимальное зна­чение тока возбуждения равно 12 а при напряжении 110 в. Мини­мальное значение тока возбуждения равно 3,2 а.

Для питания обмотки возбуждения электродвигателя применен тиристорный преобразователь с однофазной несимметричной мостовой схемой выпрямления и питанием от индивидуального трансформато­ра. Тиристоры и диоды приняты типа УПВКЛ-50-4 и ПВКЛ-50-4 (50 а, 400 в).

Для защиты тиристоров и силовых диодов от перенапряжений, которые возникают при отключении ненагруженного трансформато­ра, при разрыве цепи выпрямленного тока, при коммутации венти­лей, применятся узел 'защиты от перенапряжений, аналогичный узлу защиты силовой схемы.

Ввиду того что к возбуждению прокатных двигателей непре­рывных станов не предъявляются высокие требования по - быстро - действию, для управления преобразователем возбудителя принята магнитно-полупроводниковая система фазового управления. Мини­мальный ток возбуждения задается напряжением смещения магнит­ного усилителя системы фазового управления. Максимальный ток возбуждения соответствует насыщенному состоянию магнитного уси­лителя. Начало ослабления поля зависит от соотношения величин задающего напряжения и напряжения обратной связи. Напряжение обратной связи берется с потенциометра, включенного на якорь двигателя.

Конструкция. Преобразовательное устройство состоит из сило­вого шкафа и шкафа управления (рис. 50).

Силовой шкаф, содержащий тиристоры на радиаторах, делители тока, предохранители и пр., выполнен открытым, что обеспечивает свободный доступ воздуха, облегчает контроль и обслуживание.

Шкаф управления содержит систему фазового управления си­ловым тиристорным преобразователем, полупроводниковый регуля­тор скорости и тиристорный возбудитель. Соединения между блока­ми управления выполнены на пайке. Габариты преобразовательного устройства без трансформатора составляют 2 500 X 900X1 800 мм.