ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ СЕРИИ ЭТУ3601

Электропривод тиристорный, — реверсивный, с раздельным уп­равлением, шестиимпульсной силовой схемой. Диапазон мощно­стей 0,5—18,5 кВт, ток до 200 А и напряжение до 440 В. Преоб­разователи имеют три типа исполнения: по выходному току 40, 100 и 200 А и два диапазона регулирования 1 : 1000 и 1 : 10 000.

Электропривод (рис.43, а) состоит из регулятора скорости (PC), регулятора тока (РТ), управляемого выпрямителя (У£),. двигателя (Д), тахогенератора (ТГ), датчика тока (ДТ). Регуля­торы тока и скорости охвачены цепями коррекции Rl, С1 и R2, С2. Между регулятором тока и тиристорным выпрямителем имеется нелинейное звено НЗ, служащее для обеспечения качества регу-

лирования при переходе из зоны прерывистых в зону непрерывных токов. В схеме отсутствуют уравнительные реакторы, что обуслов­лено применением раздельного управления группами тиристоров.

Функциональная схема (рис. 43, б) содержит силовую часть, состоящую из реверсивного трехфазного мостового выпрямителя (КТ «В» и КТ «Н»), подключаемого к сети через согласующий трансформатор 75 и автоматический выключатель F6. Якорь дви-

гателя М присоединяется к выпрямителям через сглаживающий дроссель L.

Система управления — двухконтурная по принципу подчинен­ного регулирования, размещена на двух печатных платах Е1 и Е2. На плате Е1 размещены система СИФУ, регуляторы скорости и тока (PC и РТ), функциональный преобразователь ЭДС двига­теля (ФПЕ), нелинейное звено (НЗ), блок питания (БП), датчик тока (ДТ), узел защиты и сигнализации.

Плата Е2 имеет две модификации — для диапазонов 1 : 1000 и 1:10 000. На плате размещены логическое устройство системы раздельного управления группами тиристоров УЛ с переключате­лем характеристик ПХ и датчиком проводимости вентилей ДПВ, узел зависимого токоограничения УЗТ, предварительного усилите­ля регулятора скорости (ПУРС). ПУРС в модификации для диа­пазона 1 : 1000 отсутствует.

Пропорционально-интегральные регуляторы скорости и тока выполнены на операционных усилителях А1 и А2. Выходной сиг­нал регулятора скорости является задающим для внутреннего то­кового контура. Резистор R17 служит для регулирования степени ограничения максимально возможного тока якоря в переходных режимах и при перегрузках.

Так как в диапазоне 1 : 10 000 дрейф нуля усилителя скорост­ного контура должен быть минимален, схемой предусмотрено ис­пользование промежуточного усилителя (ПУРС), построенного по схеме модулятор.— усилитель — демодулятор. Он выполнен на двух инвертирующих усилителях и двух транзисторах. ПУРС ра­ботает на частоте 2-^3 кГц, вырабатываемой генератором прямо­угольных импульсов. Роль цепи коррекции (диапазон 1 : 10 000) выполняет цепь R18, СИ (плата Е2).

Для обеспечения постоянства коэффициента усиления тиристор­ного выпрямителя в режиме непрерывного и прерывистого тока в канал регулирования введено нелинейное звено (НЗ) с характе­ристикой, обратной регулировочной характеристике в режиме пре­рывистого тока. Оно выполнено на операционном усилителе, ох­ваченном нелинейной обратной связью.

Переключатель характеристик ПХ служит для согласования однополярной регулировочной характеристики СИФУ двухполяр-- ным сигналом управления Uy. Ограничение углов зажигания тири­сторов и установка начального угла зажигания осуществляется усилителем и резистором R41. Максимальный угол (150°) выстав­ляется резистором R49, минимальный (5—10°) — R50.

Зависимое от частоты вращения токоограничение, необходимое при использовании высокомоментных двигателей, осуществляется узлом УЗТ, принцип действия которого основан на ограничении выходного напряжения регулятора скорости в зависимости от на­пряжения тахогенератора. Максимальное выходное напряжение УЗТ устанавливается резистором R6, минимальное — R5. Резистор R3 определяет крутизну характеристик вход — выход УЗТ.

Сигнал обратной связи по току формируется с помощью дат­чика тока ДТ, питающегося от трансформаторов тока Т2, Т4. Ре­версирование его обеспечивается транзисторными ключами «Впе­ред» (В) и «Назад» (Н). V16. Подключение выхода СИФУ к не- обходймому комплекту тиристоров осуществляется логическим устройством УЛ. Оно же управляет ключами «Вперед» и «Назад».

УЛ состоит из нуль-органа (НО), триггера Т1 заданного на­правления тока, триггера Т2 истинного направления тока, схемы совпадения состояний триггеров (СС), элемента отсчета выдерж­ку времени, датчика проводимости вентилей (ДПВ).

Работа УЛ происходит следующим образом: при изменении знака управляющего напряжения изменяется сигнал на выходе нуль-органа. После достижения током в цепи якоря нулевого зна­чения на выходе датчика проводимости вентилей формируется 1 и триггер Т1 перебрасывается в новое состояние. Схема совпадения СС фиксирует несоответствие состояния триггеров. Этим обеспе­чивается блокировка выдачи управляющих импульсов СИФУ, а также запускается элемент отсчета времени. Через 1 мс на его вы­ходе формируется 1 и при отсутствии блокирующего сигнала ДПВ триггер Т2 перебрасывается в новое состояние.

Если во время отсчета выдержки времени на вход НО не по­ступает команда на включение в первоначальное положение, то триггер Т1 возвращается в исходное положение, соответствующее триггеру Т2. При этом мгновенно разрешается выдача управляю­щих импульсов на соответствующую группу тиристоров.

Датчик проводимости ДПВ работает по принципу' контроля напряжения на тиристорах и состоит из диодных мостов, оптро­нов, резисторов и нуль-органа на транзисторах. При наличии на­пряжения на всех тиристорах входы транзисторов шунтируются, в результате чего они запираются и на выходе ДПВ формируется 1.

СИФУ состоит из двух идентичных каналов фазосмещения и управляющего органа (УО) (рис. 43, в). Каждый из каналов вы­полнен по принципу одноканального управления двумя противо­фазными вентилями выпрямительного моста. СИФУ включает в себя следующие узлы; источник синхронизирующего напряжения ИСН, три формирователя импульсов ФИ, управляющего органа УО, шести усилителей импульсов УИ, 12 вводных устройств.

(ФИ) состоит из фильтра (Ф), двух пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2, формирователя синхронизирующих импульсов F, генера­тора пилообразного напряжения Г, нуль-органа НО, триггера Т, формирователя длительности импульсов 5.

Работа СИФУ: синхронизирующие напряжения из ИСН сдви­гается фильтром Ф на 30°. После ПЭ1, ПЭ2 напряжение имеет форму противофазных прямоугольных импульсов. При сигнале 0 на выходе формирователя импульсов F формируется синхроим­пульс (сигнал 1), которым осуществляется разряд интегрирующей емкости генератора пилообразного напряжения Г до нуля. В мо­мент исчезновения синхроимпульса конденсатор начинает заря­жаться и напряжение на выходе Г линейно возрастает от 0 до 10 В. Момент превышения напряжения Г над управляющим на­пряжением фиксируется нуль-органом НО, который изменяет свое состояние с 1 на 0. При этом триггер Т переключается и на его выходе формируется 0. Это вызывает появление на выходе S уп­равляющего импульса. Импульс приходит на вход одного из уси­лителей в соответствии с сигналами ПЭ1 и ПЭ2, После УИ уси­ленный импульс поступает на вводное устройство УВ комплекта тиристоров «Вперед» или «Назад».

Триггер (Г) после появления 0 на выходе НО сохраняет свое состояние до тех пор, пока из F на другой его вход не поступит синхроимпульс, который подготавливает триггер для выдачи оче­редного управляющего импульса. Узел защиты обеспечивает мак­симально-токовую отсечку; защиту от перегрева двигателя при пе­регрузках; устранение «ползучей» скорости при отключении за­датчика частоты вращения; защиту от понижения напряжения в питающей сети.