ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

МОНТАЖ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

Преобразователь ПЧ-3,5-3200 имеет кроме исполнения в виде отдельного шкафа еще встраиваемое исполнение. При встраива­нии преобразователя в шкаф необходимо выполнять следующие рекомендации. Для обеспечения достаточной вентиляции снизу и сверху кассеты должны оставаться свободные промежутки не ме­нее 40 мм, особенно это важно учитывать при размещении транс­форматора и других элементов, выделяющих большое количества теплоты. Кассету необходимо заземлить. Затем в соответствии со схемой соединить кассету проводом с сечением 1 мм2 с транс­форматором, реактором, сетевыми и выходными (нагрузочными); разъемами или клеммниками. Проводом с сечением не менее 0,5 мм2 и длиной не более 5 м соединить кассету с кнопками управления, переключателем частот электрошпинделей, переклю­чателем и потенциометром, задающими частоту электрошпинде­ля, и лампами индикации. Эти провода следует размещать в ин­дивидуальном металлорукаве не ближе 200 мм от силовых про­водов преобразователя и проводов электрооборудования меха­низма.

Шкафы преобразователей размещают на полу около станков. Площадка для установки должна быть ровной. Шкафы преобра­зователей желательно размещать над кабельной канавой. Это позволяет упростить подсоединение кабелей. При отсутствии ка­бельной канавы желательно установить шкаф на высоте 5—10 см от пола на специальных опорах. Площадка для установки шкафа ЭКТ должна иметь закладные конструкции, на которые указан­ный шкаф монтируется опорными швеллерами. После размеще­ния следует выполнить внешний осмотр, чтобы не было механиче­ских повреждений. Необходимо выявить поврежденные элементы и проверить качество паек.

Затем измеряется сопротивление изоляции между соединенны­ми сетевыми выводами преобразователя и корпусом шкафа, меж­ду контрольными точками силовых блоков и корпусом, между контрольными точками блоков управления и корпусом, между радиаторами охлаждения вентилей и корпусом (рекомендуется для ЭКТ), для преобразователей ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200 реко­мендуется также — между сетевыми выводами и контрольными точками. При этом силовые полупроводниковые приборы необхо­димо закоротить, блоки управления вынуть, отсоединить преобра­зователь от сети и нагрузки, отключить выводы конденсатора фильтра радиопомех от корпуса преобразователя, закоротить между собой контрольные точки силовых блоков, затем контроль­ные точки блоков управления. Сопротивление изоляции в холод­ном состоянии между контрольными точками силовых блоков и корпусом, измеренное мегаомметром на 1000 В, должно состав­лять не менее 5 МОм. Сопротивление изоляции токоведущих ча­стей двигателя должно быть не менее 1 МОм. Сопротивление изоляции между контрольными точками блоков управления и корпусом, измеренное мегаомметром на 100 В, тоже должно быть не менее 5 МОм. Отсчет показаний производится по истечении 1 мин после подачи измерительного напряжения.

Кроме общих требований техники электробезопасности [13] необходимо подчеркнуть следующие указания по мерам предосто-

рожности при пуске, эксплуатации, ремонте и наладке электрси приводов переменного тока. Измерения следует производить, стоя' на изоляционном коврике, не касаясь металлических оболочек приборов. Вынимать и вставлять блоки разрешается при обесто­ченном преобразователе. При эксплуатационных и ремонтных ра­ботах необходимо убедиться, что напряжение на конденсаторах отсутствует. Во время работы преобразователя шкаф преобразо­вателя необходимо держать закрытым. Шкаф преобразователя должен быть надежно заземлен.

Измерение и испытание электроприводов производится сле­дующими приборами. Мегаомметром — измерение сопротивления изоляции; комплектом К50 (или аналогичный) — измерение на­пряжений, токов и мощности, потребляемых двигателем от пре­образователя и преобразователем из сети; осциллографом элек­тронно-лучевым— проверка импульсов системы управления, фор­мы напряжения на силовых элементах преобразователя и на на­грузке; частотомером — определение частоты инвертора; тахомет­ром — измерение частоты вращения двигателя; секундомер — из­мерение времени разгона и торможения двигателя; ампервольт­омметром — проверка сопротивлений элементов; вольтметром — измерение напряжений постоянного и переменного тока. Затем производится подсоединение преобразователя к сети и к электро­оборудованию механизма. Автомат преобразователя должен быть отключен. В табл. 10 приведены числовые индексы разъема внеш­них соединений.

Большинством преобразователей можно управлять от местного или дистанционного пульта. Для этого необходимо провести опре­деленные переключения. При первом пуске электропривода у по­требителя, а также при использовании его со станками без си­стем ЧПУ применяют в основном местное управление. В станках

с ЧПУ и других автоматизированных механизмах управление электроприводом производится дистанционно.

В преобразователе ТПЧ-40 имеется тумблер, переключающий управление с местного на дистанционное. При этом управление переходит на кнопки «Пуск», «Стоп» и тумблер разрешения, установленные на пульте механизма. Задание частоты может осуществляться от потенциометра на пульте механизма или от управляющего сигнала постоянного тока напряжением от 0 до 24 В.

В преобразователях ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200 имеется возмож­ность дистанционного управления от резистивного задатчика или аналогового сигнала 1,5—10 В. Провода дистанционного управ­ляющего сигнала подсоединяются к контактам выходного разъ­ема 4 и 9 (ПЧ-3,5-3200), а7 и с2 (ПЧ-4-200). Между контактами 5 и 9 (ПЧ-3,5-3200); с2 и с7 (ПЧ-4-200) устанавливается пере­мычка. Эту перемычку необходимо устанавливать только в разъ­еме, подключаемом к преобразователю; если эту перемычку мон­тировать в шкафу станка, то возможны ложные срабатывания от помех. Имеются станки, например для сверления печатных плат, с многодвигательным приводом главного движения. Если один преобразователь ПЧ-3,5-3200 не обеспечивает по мощности питание злектрошпинделей станка, то к станку устанавливают два преобразователя. Если в этом случае два преобразователя управляются от одного задающего аналогового сигнала, то сигна­лы на отдельные преобразователи надо «развязать» диодами. Если на пульте механизма используются кнопки «Пуск» и «Торм.», то снимается только одна перемычка в шкафу (между кнопками «Пуск» и «Стоп»). Если на выносном пульте применя­ются кнопки «Пуск», «Торм.», «Стоп», то в шкафу необходимо снять две перемычки между этими кнопками.

Электроприводы ЭКТ предназначены для работы на одно - и многодвигательный привод. В металлообрабатывающих станках применяется, как правило, однодвигательный привод. При этом следует поставить переключатели: блока БСУ в положение «Авт.», переключатель S3 «Корр.» блока БР в — нижнюю пози­цию «Вкл.», тумблер S2 «Время» блока БР в — верхнюю пози­цию «Откл.». Для местного управления переключатель S1 «Диет.» блока БР ставится в верхнюю позицию «Откл.». В слу­чае дистанционного управления переключатель S1 ставится в нижнюю позицию. Возможно несколько вариантов управляюще­го сигнала.

Первый случай: напряжение от 0 до ±24 В. В этом случае провода дистанционного управляющего сигнала подсоединяются к клеммам 1 и 2, между клеммами 2 и 7 подключается перемыч­ка. Знак управляющего сигнала определяет направление враще­ния двигателя.

Второй случай: токовый сигнал от 0 до 5 мА. Провода ди­станционного управления подсоединяются так же к клеммам 1 и 2, но в этом варианте, кроме того, к ним подключается резистор

2 кОм (2 Вт) и устанавливается перемычка между клемма-,*' ми 2 и 7.- .

Третий случай: нереверсивный сигнал от потенциометра <

с сопротивлением 1—2 кОм, крайние выводы потенциометра под­соединяются к клеммам 1 и 14, а средний — к клемме 7.

Четвертый случай: импульсные сигналы внешнего задающего генератора. Переключатель ячейки А8 блока БР ставится в поло­жение с замыканием контактов 3 и 5, 4 и 6. Провода управления также подсоединяются к клеммам 1 и 2, но перемычка устанав­ливается между клеммами 2 и 10. Кнопки «Вкл.» и «Откл.», установленные на пульте механизма, подключаются соответствен­но к клеммам 8, 9 и 11, 12 электропривода. Замыкающий и раз­мыкающий контакты реле защиты электропривода выведены со­ответственно на клеммы 3, 4 и 5, 6. Они могут быть использованы для команд включения и отключения электропривода в схеме электроавтоматики механизма.

После указанных работ необходимо проконтролировать внеш­ний монтаж электропривода, убедиться в свободном вращении вала электродвигателя. Следует тщательно проверить фазировку. Так, у преобразователей ТПЧ-40 при правильной фазировке под­ключения сетевых проводов поток воздуха вентилятора направ­лен снизу вверх. При правильном чередовании фаз на входе пре­образователя ПТЧКШ ярко горит лампочка на его шкафу (после подачи напряжения). Ошибочная фазировка подсоединения к сети преобразователей ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200 сигнализируется миганием лампы «Работа».

Рассмотрим порядок работы и контроль преобразователей '(электроприводов) при первом включении их у потребителя. На­чнем с преобразователя ТПЧ. При подаче напряжения на преоб­разователь загорается сигнальная лампа. Включаются автоматы двигателя вентилятора и системы управления, начинают гореть соответствующие лампы. Тумблер, разрешающий включение пре­образователя, должен находиться в исходном правом положении, а резистивный задатчик — в крайнем (против часовой стрелки) положении, соответствующем минимальной частоте. Затем после­довательно включается кнопка «Пуск» и переключается упомяну­тый выше тумблер. Начинается плавный разгон двигателя до ча­стоты вращения, обусловленной положением частоты вращения задатчика. Перед отключением двигателя задатчик переводится в •' минимальное положение. После подтормаживания двигателя до минимальной частоты вращения вновь переключается тумблер и нажимается кнопка «Стоп». Если затем предстоит большой пе­рерыв в работе преобразователя, то напряжение с преобразова­теля снимается в обратном порядке относительно включения.

Опробование преобразователя ПТЧКШ производится с элек­трошпинделем на частоты вращения 12—24 000 об/мин. Задат­чик частоты вращения переводится в крайнее против часовой стрелки положение. Если станок позволяет пустить электрошпин­дель, то следует включить автоматический выключатель шкафа преобразователя и нажать на кнопку «Пуск». После окончания пурка электрошпинделя на частоту 12 000 об/мин установить за­датчик частоты вращения в крайнее (по часовой стрелке) поло­жение. Двигатель должен разогнаться до частоты вращения 24 ООО об/мин, после чего отключить его кнопкой «Стоп». Через 10—15 с можно произвести повторно пробный пуск на номиналь­ную частоту. Аналогично после смены электрошпинделей (при выключенном автомате преобразователя) следует проверить работоспособность преобразователя на диапазонах 24— 96 000 об/мин.

Перед пробным пуском преобразователей ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200 необходимо перевести переключатель номинальных ча­стот в позицию, определяемую параметрами подсоединенного дви­гателя. Задатчик частоты установить в положение, соответствую­щее минимальному значению. Преобразователь можно включать только при подключенном двигателе или статическом эквивален­те двигателя. Запрещается включение преобразователя на холо­стом ходу или на активную нагрузку.

Затем подается напряжение на преобразователь и включаются вводной выключатель и автоматический выключатель, располо­женный в блоке питания; после этого зажигается лампа «Сеть». После нажатия кнопки «Пуск» («Вперед» или «Назад» для ПЧ-4-200) начинает гореть лампа «Работа» и разгоняется двига­тель. Затем производится отключение двигателя кнопкой «Стоп». При повторном пуске на номинальную частоту проверяют время разгона и торможения (после нажатия кнопки «Торм.»). В за­ключение проверяют работу преобразователя на максимальной частоте.

Электроприводы ЭКТ поставляют со стандартной настройкой, обеспечивающей выходные параметры согласно техническим ус­ловиям. Однако допускается подрегулировка некоторых параме­тров применительно к конкретному производственному механиз­му. Время разгона и торможения после недостаточной подрегу­лировки переменных резисторов R1 (^разг) и R2 (Iтори) увеличи­вается подсоединением дополнительной емкости. Для этого пере­ключатель S2, находящийся, как R1 и R2, на панели блока БР, устанавливается в нижнюю позицию. Еще большее повышение времени разгона и торможения достигается подсоединением пе­ремычки на контакты 42 и 43 ячейки ЯОЗИ того же блока. Для увеличения перегрузочной способности двигателя по моменту можно регулировать сопротивление резистора R2 ячейки ЯОС блока защиты. Уменьшение отклонения частоты вращения при увеличении нагрузки достигается изменением сопротивления R4 той же ячейки.

При первом включении электропривода у потребителя следует провести проверку правильности его работы. Положения пере­ключателей блока БР должны соответствовать указанным „выше. К преобразователю следует подсоединить двигатель. После включения автоматов собственных нужд, подзаряда зажигаются соответствующие лампы и при нажатии кнопки «Вкл.» должен включиться силовой автомат — загорается лампа «Напряжение? главных цепей». Напряжение на выходе преобразователя должно равняться нулю. Следует проверить отключение силового автома­та посредством кнопки «Откл.». Затем проводят пуск двигателя. Для этого нажимают кнопку «Вкл.», ключ управления переводят в позицию «Вперед», задатчик доводят до положения, при кото­ром прибор «Выходная частота» показывает 2—3 В. Двигатель должен запуститься до небольшой скорости. Дальнейшая про­верка проводится следующим образом. Задатчиком выбирается требуемая частота вращения двигателя. Для отключения приво­да нажимается кнопка «Откл.» и затем выключаются автоматы подзаряда и собственных нужд. После перевода ключа управле­ния в исходное положение двигатель должен плавно замед­литься. Если при этом не будет увеличения напряжения или всплеска тока, то можно повторно запускать и тормозить двига­тель в двух режимах с повышением заданной частоты вращения. Если электропривод будет работать правильно, то можно вклю­чать торможение с номинальной частоты.

Остановимся на некоторых общих вопросах пробных пусков преобразователей (электроприводов). Необходимо проверить на­правление вращения двигателя и, если требуется, то изменить подключение линейных проводов двигателя к преобразователю. Следует проверить выходные параметры: частоту вращения дви­гателя (частоту — если двигатель высокочастотный) и напряже­ние (желательно). На шкафу электропривода ЭКТ имеются для этого амперметр и вольтметр, показания которого пропорцио­нальны выходной частоте. В преобразователе ТПЧ установлены вольтметр переменного тока и амперметр постоянного тока. Ча­стота вращения двигателей низкочастотных электроприводов из-, меряется тахометрами. Общий состав необходимых измеритель­ных приборов был рассмотрен ранее. Приводы ПЧ-4-200 и ЭКТ следует проверить при работе в обоих направлениях.

После наладочных операций порядок управляющих команд тот же, что и при пробном пуске. К рабочему режиму механиз­ма можно переходить после выхода двигателя на установленную частоту вращения. Для ПЧ-3,5-3200 необходимо произвести уста­новку переключателей при смене электрошпинделя. При срабаты­вании защиты следует повторить пуск двигателя. Если опять сработает защита, то надо уменьшить нагрузку или выявить не­исправность, что будет рассмотрено ниже.

Проверка технического состояния преобразователей и элек­троприводов включает в себя измерение выходных параметров и проверку правильности функционирования. Проверка правильно­сти функционирования может включать в себя контроль срабаты­вания защит и действия органов управления, измерение напря­жений блоков питания, контроль наличия импульсов управления на силовых полупроводниковых приборах, пробные разгоны, тор­можение и работу в двигательном режиме, контроль уставок то - коограничения и сигнализации о токовой перегрузке. Специфич­ный требованием при эксплуатации электропривода Размер 2М-5-2 является контроль состояния узла фазовращателя.

Эксплуатация преобразователей частоты. В техническое об­служивание преобразователей и электроприводов входят кон­трольно-профилактические работы, которые проводятся не реже одного раза в 3—12 мес. Эти работы содержат осмотр и провер­ку крепления разъемов, органов управления и настройки, плав­ности их действия и четкости фиксации, состояния лакокрасоч­ных покрытий, монтажа, паек, контактных соединений переклю­чателей, разъемов, а также профилактику: удаление пыли про­дувкой сжатым воздухом, промывку контактов разъемов, зачист­ку контактов релейно-контакторной аппаратуры. Особенно надо следить, чтобы отсутствовали пыль и грязь на радиаторах охлаж­дения.

Если обнаружатся поврежденные элементы, то они заменя­ются при текущем ремонте. После текущего ремонта произво­дится проверка и настройка блоков, которые подвергались ре­монту. В профилактические работы может включаться проверка времени пуска и других выходных параметров. Если отклонения параметров превышают допустимые, то требуется настройка. Для преобразователей ПЧ-3,5-3200 и ПЧ-4-200 время пуска рекомен­дуется проверять при профилактике на номинальной частоте, а после ремонта, кроме того, на минимальной и максимальной ча­стотах. Через 4000 ч работы, но не реже одного раза в 2 года до­полнительно к указанному выше проверяются состояние гальва­нических покрытий, отсутствие сколов и трещин. Измеряют элек­трическое сопротивление изоляции по методике, описанной выше,