ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ СЕРИИ ЭКТ (ЭКТР)

Электроприводы выпускают в двух модификациях, обладаю­щих режимом частотного пуска с регулируемым темпом. Электро­приводы ЭКТР обеспечивают рекуперативное торможение. Кроме того, электроприводы разделяются по номинальной выходной час­тоте, причем электроприводы с номинальными частотой 50 Гц и напряжением 380 В имеют рабочий диапазон регулирования час­тоты 5—80 Гц и диапазон максимального изменения частот 1— f0 Гц. Электроприводы с номинальными частотой 200 Гц и на - вряжением 220 В характеризуются соответственно диапазонами 15—250 и 5—250 Гц. У низкочастотных электроприводов (ЭКТ - 20/380, ЭКТ-63/380, ЭКТ-100/380) КПД находится в пределах от 0,9 до 0,93 (для разных типоразмеров), а коэффициент мощности принимает значения 0,15—0,95 (для разных режимов работы). У высокочастотных электроприводов (ЭКТ-50/220, ЭКТ-100/220, ЭКТ-160/220, ЭКТ-250/220) эти параметры составляют от 0,85 до 6Д Среди выпускаемых электроприводов имеются типоразмеры со следующими номинальными мощностями

тока (ДТ1) выпрямителя, САР с датчиками ДТ2 и ДЭ. Электро­приводы с выходным номинальным напряжением 220 В содержат понижающий (согласующий) трансформатор, а с напряжением 380 В — токоограничивающие реакторы (дроссели). Параллельно тиристорам инвертора установлены защитные цепи из вентиля, резистора и конденсатора. УВ и ИВС представляют собой тирис­торные полностью управляемые трехфазные мосты, включенные встречно-параллельно по схеме раздельного управления.

Электроприводы допускают управление от местного или дис­танционного пульта. Блок системы управления выпрямителем СУВ (рис. 75, б) содержит следующие ячейки: питания, согласования (ЯС), формирователей импульсов (ЯФИ) и усилителей (ЯУ)- Каждая из трех ячеек формирователей образует импульсы для отпирания тиристоров одной фазы выпрямителя. Ячейка формиро­вателей импульсов (ЯФИ) включает в себя следующие функцио­нальные узлы: формирователь синхронизирующих импульсов, ге­нератор пилообразного напряжения (ГПН), компаратор (К), триггер, формирователь длительности импульсов (ФДИ), распре­делитель импульсов, ключевые усилители импульсов (КУ). На вход формирователя синхронизирующих импульсов поступает трехфазное синусоидальное напряжение. Этот формирователь син­хронизирует ГПН, триггер и распределитель импульсов. Схема обеспечивает симметрию (идентичность) импульсов ГПН разных каналов. Импульсы ГПН подаются на компаратор, который сра­батывает в момент равенства пилообразного напряжения и напря­жения управления. При этом переключается триггер и форми­руются импульсы длительностью 0,5 мс. Распределитель передает импульсы по противофазным каналам. Затем в узле ЛС происхо­дит логическое сложение импульсов данного и следующего пофа - зировке канала. Сдвоенные импульсы предварительно усиливают­ся и поступают через ячейку усилителей на первичные обмотки импульсных трансформаторов. Напряжение управления зависит от выходного сигнала регулирования и задания начального угла регулирования. Сигнал управления вырабатывается операционным усилителем. Угол управления ограничивается по минимуму и по максимуму.

Система автоматического регулирования (рис. 75, а) содержит регулятор тока (РТ), регулятор ЭДС (РЭ), усилитель-ограничи­тель (УО) и усилитель постоянного тока (УПТ), устройство устранения автоколебаний (УУА) и задатчик интенсивности (ЗИ). САР через ЗИ управляет пуском, торможением и реверсом с регу­лируемым темпом. Система регулирования имеет два канала ста­билизации: напряжения (ЭДС) и частоты. Полярность задающего напряжения на входе САР определяет направление вращения и соответствующие сигналы («Вперед» или «Назад»), выдаваемые системой автоматического регулирования в систему управления инвертором. Электропривод имеет двухзонное регулирование час­тоты вращения. При частотах вращения ниже номинальной отно­шение ЭДС к частоте поддерживается постоянным. При регули­ровании частоты вращения выше номинальной ЭДС двигателя остается постоянной. Двухконтурная САР содержит внутренний контур стабилизации выходного тока преобразователя частоты и внешний — ЭДС двигателя. Регуляторы РТ и РЭ работают по пропорционально-интегральному принципу. РТ позволяет ограни­чить выходной ток преобразователя. Рёгуляторы выполнены на операционных усилителях.

Если во время переходных процессов (разгоне и торможении) отношение ЭДС двигателя к частоте отличается от постоянного, то прекращается рост сигнала ЗИ. В результате становятся по­стоянными выходные частота и напряжение инвертора. После того как указанное выше отношение приблизится к постоянному, сиг­нал задатчика интенсивности вновь начинает линейно изменяться. Благодаря такой коррекции ограничивается рост напряжения на конденсаторе ;фильтра при торможении. На вход устройства устра­нения автоколебаний подается сигнал, пропорциональный ЭДС двигателя. Выходное напряжение УУА поступает на задающий ге­нератор. Благодаря изменению частоты инвертора устраняются .автоколебания в системе преобразователь частоты — двигатель. В установившемся режиме, если увеличивается ток двигателя (снижается ЭДС), то УУА воздействует на уменьшение частоты. При сбросе нагрузки выходная частота увеличивается. Таким об­разом, устройство способствует стабилизации отношения ЭДС к частоте.

Система защиты и сигнализации (СЗС) выдает команды на включение и отключение преобразователя, выполняет функции за­щиты, контроля и сигнализации. При коротком замыкании (сры­ве) инвертора протекает большой ток разряда силового фильтра через анодный и катодный тиристоры одной фазы инвертора. При этом по сигналу датчика срыва инвертора, установленного после­довательно в звене постоянного тока, срабатывает силовое токо- ограничение, снимаются выходные импульсы СУИ, отключается вводной автомат, имеющий дистанционное управление. Парал­лельно соединенные тиристоры силового токоограничения разря­жают энергию конденсатора фильтра через дроссели (выполняют функцию короткозамыкателя). Благодаря этому защищаются ти­ристоры инвертора. После устранения короткого замыкания сни­мается сигнал датчика срыва инвертора и происходит автоматиче­ское повторное включение вводного автомата и соответственно электропривода. При Кратковременном исчезновении или сниже­нии (ниже 0,85 t/ном) напряжения сети также снимаются выходные импульсы СУИ и отключается вводной автомат. Подобным же образом выключается электропривод от кнопки «Выкл.». Если на­пряжение сети восстановится за время менее 1,5 с, то произойдет автоматическое повторное включение.

Если входной ток, потребляемый преобразователем из сети (датчик ДТ1), превосходит уровень уставки (3/НОм), то снимаются задающий сигнал и выходные импульсы СУИ, включается сило­вое токоограничение и отключается вводной автомат. Как только

начинает срабатывать защита, зажигается лампа «Максимальная защита». Кроме того, имеется тепловая защита, которая отклю­чает электропривод (таким же способом, как и в предыдущем слу­чае), когда входной ток электропривода в продолжение 10 с пре­вышает допустимую величину. На срабатывание защиты указы­вает загорание лампы «Перегрузка». В обоих случаях для пов­торного пуска электропривода надо отключить автомат напряже­ния цепи управления и вновь включить его. Так же работает за­щита, если прекращается принудительный обдув силовых тирис­торов (зажигается лампа «Нарушение охлаждения вентилей»). В случае исчезновения фазы напряжения сети на время более 1,5 с электропривод выключается (загорается лампа «Исчезнове­ние напряжения»). Искусственный срыв инвертора создается, если выходное напряжение преобразователя превышает уровень 1,2 Un. Блок питания содержит трансформатор, выпрямительные мосты, емкостные фильтры, предохранители. СУВ питается от стабили­зированных источников, при повышении нагрузки ограничивается ток стабилизатора.

Система управления инвертором (рис. 76) состоит из ЗГ (раз­мещенного в блоке регулирования), блока управления инверто­ром и выходных усилителей (установленных в силовых блоках). ЗГ работает на основе перезаряда колебательного контура. При равенстве сигнала задания нулю начальная частота ЗГ 1ч - 1,5 Гц. Задающий генератор управляется от блока регулирования. Выход ЗГ соединен с распределителем импульсов и формирователем длительности импульсов (ФИ). Распределитель импульсов коль­цевого типа является реверсивным счетчиком, который выдает шестифазную последовательность импульсов длительностью 60 эл. градусов. Изменение порядка чередования импульсов РИ управ­ляется от САР (блока регулирования) через ячейку реверса (ЯР). ЗГ подает сигнал разрешения реверса после снижения его частоты до начальной.

Формирователь импульсов образует три системы импульсов.

Первая — шестифазная система широких импульсов служит для управления основными тиристорами (ФОН), их длительность равна 180 эл. градусов минус интервал коммутационной паузы.

Вторая — система, состоящая из двух последовательностей узких импіульсов, предназначенная для управления подзарядными тирис­торами (ФПИ). Эти импульсы имеют частоту в 3 раза больше выходной. Последовательности, импульсов сдвинуты между собой на половину своего периода. Третья шестифазная система узких импульсов — для управления коммутирующими тиристорами (ФКИ), их длительность равна сумме интервала коммутационной паузы и длительности импульса подзарядного тиристора. Перед­ний фронт импульса подзарядного тиристора совпадает с началом основного. Импульс коммутирующего тиристора длится все время коммутационной паузы и последующего интервала импульса под­зарядного тиристора. Импульсы основных тиристоров через выход­ные усилители основных (широких) импульсов (ВУОИ), а им­пульсы коммутирующих и подзарядных тиристоров через выход­ные усилители узких импульсов (ВУКИ и ВУПИ) поступают в силовую схему. Выходные усилители содержат разделительные трансформаторы.