ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Для бесступенчатого изменения частоты вращения преобразо­вателей в широком диапазоне применяется способ частотного управления, т. е. регулирования частоты и величины напряжения статора двигателя переменного тока. Преобразователи частоты имеют на входе напряжение фиксированной частоты сети 50 Гц, а на выходе — напряжение, плавно изменяемое в требуемых пре­делах. Существует большое.. разнообразие преобразователей час­тоты, большинство из которых группируется по трем основным признакам: преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока, которые содержат выпрямитель и инвертор (инвертор преобразует постоянный ток в переменный с плавно регулируемой частотой); преобразователи частоты с непосредст­венной связью, каждый полупериод выходного напряжения кото­рых формируется из нескольких положительных и отрицательных полупериодов напряжения сети; преобразователи частоты с про­межуточным звеном переменного тока повышенной частоты, со­стоящие из двух преобразователей: первый преобразует сетевую частоту в повышенную и имеет однофазный или трехфазный вы­ход, второй — полученную повышенную частоту в выходную по­ниженную регулируемой величины.

Преобразователи с непосредственной связью, выполненные на тиристорах без дополнительных устройств искусственной комму­тации, имеют ограничение максимальной выходной частоты ве­личиной около 20—25 Гц, что не позволяет применять их для станочных электроприводов. Преобразователи с непосредственной связью, выполненные на транзисторах, свободны от ограничения максимальной выходной частоты, но применимы только для элек­троприводов малой мощности и содержат большое число транзи­сторов. Преобразователи с промежуточным звеном переменного тока являются сложными и по этой причине не нашли примене­ния в станочных электроприводах.

В станочных электроприводах применяют, как правило, пре­образователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока (рис. 61). Термин промежуточное звено обозначает наличие цепи постоянного тока между выпрямителем и инвертором. Среднее значение выпрямленного напряжения Ua на выходе неуправляе­мого выпрямителя V неизменно по величине, а в случае управ­ляемого выпрямителя среднее значение напряжения может регу­лироваться в соответствии с условиями работы привода. Для сгла­живания пульсаций выпрямленного напряжения применяют фильтр, состоящий из конденсатора Сф и дросселя L.

Трехфазный мостовой инвертор (рис. 61) содержит шесть пол­ностью управляемых ключей VI... V6, к которым подключены три обмотки статора двигателя. Известны инверторы с интервалом проводимости ключей 120 или 180 эл. градусов. Период выходного напряжения составляет 360 эл. градусов. Рассмотрим работу ин­вертора для интервала 120 эл. градусов. От импульсов системыПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Рис. 61. Схема преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного

тока

управления ключи VI...V6 поочередно открываются через 60 эл. градусов в указанной согласно их номерам последовательности (рис. 62).

Прямоугольники напряжения соответствуют проводящему со­стоянию ключей.

Рассмотрим формирование напряжения на нагрузке. В интер­вале времени, когда проводят ключи VI и V6 (см. рис. 61), соз­дается цепь: « + » источника — VI — А — В — V6 — «—» источ­ника постоянного тока. Таким образом, к фазе АВ нагрузки при­кладывается напряжение звена постоянного тока Ua в положи­тельном направлении.

Описанный выще инвертор называется инвертором напряже­ния. В данном случае индуктивность дросселя фильтра намного меньше индуктивности нагрузки или дроссель совсем отсутствует. Форма выходного напряжения прямоугольно-ступенчатая, а фор­ма выходного тока определяется формой напряжения и коэффиг циентом мощности нагрузки. Это объясняется тем, что на входе инвертора имеется конденсатор фильтра большой емкости, кото­рый стремится поддержать величину напряжения постоянной. Инвертор по диаграмме работы через свои ключи выдает в об­мотки двигателя импульсы постоянного напряжения, из которых образуется кривая выходного напряжения инвестора; для тока двигателя есть пути замыкания через обратные вентили. Суще­ствуют инверторы тока, в которых обязательно имеется дроссель фильтра, причем его индуктивность больше индуктивности нагруз­ки. Кроме того, отсутствуют конденсатор фильтра и обратные вен­тили. Инвертор тока задает на выходе прямоугольно-ступенчатую форму тока. Дроссель фильтра стремится поддерживать постоян­ную величину тока. Инвертор через свои ключи питает обмотки двигателя импульсами тока. >

В станочных приводах нашли применение, главным образом, инверторы напряжения. Они не имеют ограничения по максималь­ной выходной частоте напряжения, имеют меньшие емкости ком­мутирующих конденсаторов, позволяют регулировать и формиро­вать благоприятную кривую выходного напряжения. Для электро­приводов средней и большой мощности вместо транзисторов ис­пользуются обычные тиристоры, которые не могут запираться импульсом по управляющему электроду. Так как в инверторах тиристоры подключены к источнику постоянного напряжения, то для их запирания требуются дополнительные цепи, обеспечиваю­щие снижение тока тиристора до нуля в требуемый момент вре­мени. Такие цепи получили название коммутирующих, а про­цессы — коммутационных. Чаще применяются цепи, при которых ток тиристора снижается до нуля за счет протекания встречного тока разряда конденсатора, предварительно заряженного напря­жением обратной полярности.

и

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Рис. 63. Схемы инверторов с одноступенчатой коммутацией: и — коммутирующие дроссели расположены в шинах постоянного тока; б — последовав тельное соединение коммутирующих дросселей и конденсаторов

Различаются инверторы с одно - и двухступенчатой коммута­цией. В инверторах первого типа (рис. 63) запирание выходящего из работы тиристора начинается в момент включения очередного (входящего в работу) тиристора; частота коммутаций данного тиристора равна выходной частоте инвертора. Данный тип инвер­торов называют также инвертором с пофазной или поочередной или однократной коммутацией. Инвертор с одноступенчатой ком­мутацией по наиболее простой схеме имеет недостаток: комму­тирующий конденсатор часть периода подключен к нагрузке и разряжается на нее. В результате требуется большая величина емкости конденсатора для обеспечения необходимой энергии за-

Тирания тиристоров. Для исключения указанного недостатка в pxeitay инвертора вводятся отсекающие вентили V13.../jg (рис. 63,"а), которые отключают конденсаторы от нагрузки после Окончания их перезаряда (в интервалах между коммутационными процессами). Кроме того, отсекающие вентили предотвращают или уменьшают вибрации двигателя. Как будет показано ниже, такие Вибрации могут возникнуть при работе двигателя от преобразо­вателя частоты. Следует отметить, что при работе инвертора на частотах выше 400 Гц действие отсекающих вентилей ослабля­ется, так как время перезаряда становится соизмеримым с перио­дом выходной частоты.

Рассмотрим работу трехфазного инвертора, содержащего ком­мутирующие дроссели L1 и L2, расположенные в шинах постоян­ного тока между тиристорами VI... V6 инвертора и обратным Постом вентилей V7... V12; коммутирующие конденсаторы С] ... Сб; отсекающие вентили V13... V18. Эта схема нашла применение для питания двигателей с номинальной частотой 50 Гц. Начнем рассмотрение работы схемы, когда проводят тиристоры VI и У2Л полярность заряда коммутирующих конденсаторов С1, СЗ, с& Показана на рис. 63, а. Как только включается очередной тиристор V3, сразу создается контур разряда конденсатора С1 через V3 и VI. Ток разряда направлен навстречу току нагрузки тиристора VI. Когда ток разряда возрастет до величины тока нагрузки, тиристор VI закроется. Напряжение на конденсаторе С1 стре­мится к нулю, при этом к тиристору прикладывается отрицатель­ное напряжение. В указанном интервале схемой предоставляется время для восстановления запирающих свойств тиристора. Затем

создается контур перезаряда конденсатора С1: « + » источника_

LI—V3—Cl—С5—V17—V14—V2—L2 — «—» источника; т. е. де­вая обкладка С1, предварительно заряженная до положительной полярности, теперь подключена к отрицательному полюсу источ­ника. Так как в эту цепочку входят конденсаторы и дроссели, то> перезаряд происходит колебательно.

В процессе перезаряда ток конденсатора С/ увеличивается до наибольшего значения, а напряжение на конденсаторе изменяет полярность на противоположную. Перезаряд оканчивается, через дроссели L1 и L2 протекают свободно циркулирующие токи меж­ду инвертором и обратным мостом, так как ток дросселя не может мгновенно упасть до нуля. Эти токи паразитные, они дополни­тельно загружают тиристоры и вентили. Для более быстрого за„ тухания токов дросселей служат резисторы R1 и R2, установлен­ные цоследовательно с обратным мостом вентилей. Через каждые 60 эл. градусов характер коммутационных процессов повторяет­ся. Коммутирующие дроссели L1 и L2 необходимы, чтобы полу­чить требуемые значения: наибольшую величину тока, время раз­ряда и перезаряда конденсатора.

Чтобы запереть рабочие тиристоры с определенным током на­грузки, коммутирующие конденсаторы должны иметь достаточную энергию во всем диапазоне регулирования частоты. Так как Со снижением частоты двигателя необходимо понижать напряжение на| входе инвертора, то соответственно уменьшается энергия ком­мутирующего конденсатора Wc = CU2l2. Чтобы не завышать чрез­мерно величину конденсатора, во многих схемах инверторов при­меняют подзаряд коммутирующих конденсаторов от дополнитель­ных источников постоянного тока. Мощность дополнительных ис­точников мала по сравнению с мощностью преобразователя. При малых диапазонах регулирования напряжения устройство подза - ряда не применяется.

В станочных приводах применяется также схема инвертора (рис. 63,6), в которой отсутствуют свободно циркулирующие то­ки. Назначение VI... V18, С1 ... С6 то же, что и в схеме рис. 63, а. Коммутирующие дроссели L1... L6 установлены последовательно с коммутирующими конденсаторами. Перед очередной коммута­цией ток коммутирующей цепочки равен нулю. Разберем работу схемы при запирании тиристора VI. Конденсатор С1 заряжен до максимального значения с полярностью, показанной на рис. 63, а. При включении тиристора V3 образуется контур разряда конден­сатора С1 через тиристоры V3 и VI. Ток разряда С1 растет и при достижении им величины тока нагрузки тиристора VI по­следний запирается. В этот момент времени начинает проводить ток вентиль V7 и образуется новый контур V7—V13<—V3. Ток разряда конденсатора переходит через наибольшую величину, а напряжение конденсатора меняет знак. В момент времени, когда ток конденсатора снизится до величины тока нагрузки тиристора, выключится вентиль V7 и включится вентиль V10. Начинается подзаряд коммутирующего конденсатора, после которого завер­шаются коммутационные процессы на данном такте работы ин­вертора. '

Инверторы с двухступенчатой коммутацией кроме основных (главных или рабочих) содержат вспомогательные (гасящие или коммутирующие) тиристоры. В инверторах с двухступенчатой коммутацией происходит независимое включение и отключение рабочих тиристоров разных фаз, запирание рабочего тиристора начинается в момент включения гасящего. Частота коммутации рабочих тиристоров не зависит от выходной частоты и может. быть равна ей или значительно превышать последнюю.

Рассмотрим одну из использующихся схем инвертора (рис. 64) с гасящими тиристорами (V15...V20). Инвертор содержит рабо­чие тиристоры (VI... V6), мост обратных вентилей (V7...V12) с резисторами R1 и R2, коммутирующие конденсаторы (С2... С4) и дроссели LI, L2, тиристоры подзаряда V13, V14, вентили V21, V22, которые разделяют источник подзаряда от звена постоянного тока преобразователя частоты. Источник подзаряда U„ имеет нерегулируемое напряжение. Пусть в данный момент времени проводят VI, V3 и V2, через которые течет ток к двигателю. При открывании гасящего тиристора V15 начинает разряжаться кон­денсатор СЗ через тиристор VI. После запирания VI происходит перезаряд конденсатора СЗ через обратный вентиль V9, резистор

Р, ис. 64. Схема инвертора с гасящи­ми тиристорами

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

R2, разделительный вентиль V21, коммутирующий дроссель Ы, тиристор 1/15. По заверше­нии перезаряда С1 начинает проводить V4. Одновременно включаются тиристоры подза­ряда V14 и повторно V15. От дополнительного источника происходит подзаряд конденса­тора СЗ. В следующие такты работы инвертора коммутаци­онные процессы аналогичны,

Кроме регулирования частоты, преобразователи должны также изменять выходное напряжение. Существует несколько основных способов регулирования напряжения в преобразователях частоты: напряжение регулируется в управляемом выпрямителе; между не­управляемым (нерегулируемым) выпрямителем и инвертором устанавливается прерыватель, благодаря которому регулируется напряжение; напряжение регулируется в инверторе. Во втором и третьем случаях могут применяться тиристорные выпрямители, которые служат только для бесконтактного включения и отклю­чения силовой схемы преобразователя.

Работа управляемого выпрямителя в преобразователе часто­ты и в приводе постоянного тока в основном аналогична. Преоб­разователь частоты с управляемым выпрямителем имеет низкий коэффициент мощности - на входе. Для сглаживания напряжения на выходе выпрямителя устанавливается фильтр со значитель­ными величинами индуктивности и емкости. Последнее, кроме ухудшения массогабаритных показателей, приводит к ухудшению динамических свойств электропривода.

Второй способ регулирования напряжения свободен от указан­ных выше недостатков. Прерыватель (широтно-импульсный пре­образователь) работает на частоте 1—2 кГц. Однако в данном случае преобразователь осуществляет тройное преобразование энергии, что также приводит к ухудшению массогабаритных и энергетических показателей.

, Третий способ регулирования напряжения реализуется в ин­верторах, работающих на несущей частоте. Коммутация силовых управляемых ключей инвертора происходит многократно на более высокой (несущей) частоте, а кривая средних значений напря­жения изменяется с более низкой частотой, являющейся выходной для инвертора. Осуществляется широтно-импульсное регулирова­ние (ШИР), заключающееся в том, что с изменением ширины импульса на каждом периоде несущей частоты

Недостатком данного способа является необходимость работы, инвертора на высокой частоте, что предъявляет более жесткие требования к элементам преобразователя и приводит к значитель­ным потерям в нем, особенно в случае тиристорного инвертора. При применении тиристоров необходимо использование инверто­ров с двухступенчатой коммутацией, содержащих вспомогатель­ные тиристоры. В транзисторных инверторах отсутствуют допол­нительные силовые элементы. Для транзисторных инверторов ра­бота на несущей частоте в режиме ШИР предъявляет высокие требования к защитным цепочкам, в том числе к защите транзи­сторов от сквозных токов.

Для качественной работы электроприводов с широким диапа­зоном регулирования применяется широтно-импульсная модуля­ция (ШИМ) или другой способ управления, обеспечивающие близкую к синусоидальной форму тока двигателя. В указанных случаях переключение силовых управляемых ключей также про­изводится многократно за период выходной частоты и одновре­менно, как правило, регулируется напряжение в инверторе. Спо­соб синусоидальной ШИМ (рис. 65, б) заключается в том, что ширина импульсов от периода к периоду несущей частоты изме­няется по синусоидальному закону. Так, на периодах несущей частоты, соответствующих 90 и 270 эл. градусов выходной часто­ты, ширина импульсов максимальная, а напериодах — 0 и 180 эл. градусов ширина минимальна. Кривая средних величин напря­жения периодов несущей частоты за период выходной частоты формируется по синусоиде.

Для регулирования напряжения на входе инвертора или для питания двигателя постоянного тока служат прерыватели (рис. 66). Прерыватели соединяются последовательно между не­регулируемым выпрямителем и указанной выше нагрузкой. Пре­рыватели работают на частоте в несколько кГц. Если силовой управляемый ключ VI (на основе тиристора или транзистора) ШВНг^-П

Рис. 66. Прерыватель:

а — диаграмма напряжений; б — силовая схема; в — схема системы управления

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

закрыт, то выходное напряжение равно нулю. Если время откры­того состояния ключа приближается к периоду несущей частоты (за вычетом времени на коммутационные процессы), то выходное напряжение максимально и оно практически равно напряжению на его входе. При изменении ширины импульса (времени вклю­чения ключа) регулируется среднее значение напряжения за пе­риод (рис. 66, а). Для получения сглаженного напряжения на выходе прерывателя служит LC-фильтр (рис. 66,6). Шунтирую­щий вентиль V2 обеспечивает непрерывный ток, замыкая цепь нагрузки при размыкании ключа VI. Коммутирующие цепи тири­сторного ключа такие же, как в инверторах. Чаще применяется двухступенчатая коммутация со вспомогательным тиристором.

Системы управления выпрямителями, входящие в состав пре­образователей частоты, аналогичны по принципу работы с систе­мами, используемыми в приводах постоянного тока, и здесь не рассматриваются.

Системы управления инверторами (СУИ) служат для форми­рования заданной последовательности импульсов включения си­ловых ключей инвертора, гасящих тиристоров и тиристоров под­заряда. В общем случае СУИ обеспечивает регулирование часто­ты, а в ряде преобразователей и регулирование напряжения, обра­зование формы кривой напряжения и реверс выходных фаз. Сис­темы управления инвертором выдают шестифазную последова­тельность импульсов со сдвигом 60 эл. градусов (см. рис. 62), где диаграмме проводимости силовых ключей соответствуют выход­ные импульсы СУИ. Типовая схема СУИ состоит из соединенных последовательно: задающего генератора (ЗГ), распределителя импульсов (РИ), формирователя длительности импульсов (ФИ) и выходных усилителей (ВУ) (рис. 67,а).

■ Типовая СУИ работает следующим образом. Импульсы ЗГ распределяются в шестифазную систему РИ (по числу ключей инвертора), затем формируются в ФИ по длительности (в долях от периода) в соответствии с требуемой диаграммой работы ключей инвертора и, наконец, усиливаются в ВУ по мощности, необходимой для управления ключами. В некоторых системах ФИ объединены с РИ, а в ряде других — с ВУ. Задающие ге­нераторы определяют плавное регулирование выходной частоты

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

инвертора пропорционально входному сигналу от системы авто­матического управления. В инверторах с однократной коммута­цией, частота работы которых равна выходной частоте, имеется один ЗГ, вырабатывающий прямоугольные импульсы. Применя­ются генераторы прямоугольных импульсов, построенные на муль­тивибраторах, с использованием генератора пилообразных напря­жений или построенные на других принципах.

Рассмотрим одну из схем ЗГ, представляющую собой управ­ляемый мультивибратор на транзисторах (рис. 67,6). Для ступен­чатого изменения частоты (при смене двигателя, имеющего дру­гую номинальную частоту) производится ступенчатое переключе­ние конденсаторов. Плавное изменение частоты обеспечивается сигналом управления (Uy). Другая схема ЗГ (рис. 67, е) содер­жит триггер на транзисторах V2, V3 [15]. Предположим в данный момент времени V2 открыт, V3 закрыт; когда напряжение кон­денсатора С1 достигает величины напряжения включения тран­зистора V3, начинается процесс перехода триггера в другое устой­чивое состояние, т. е. открывается V3 и закрывается V2. Это при­водит к включению VI и разряду С1 через указанный транзистор и резистор R2. Схема приходит в первоначальное положение. Ре­гулирование частоты обеспечивается изменением управляющего

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

В) о SO 120 WO їМз/і. граН

г)

Рис. 68. Схемы счета импульсов и формирователи импульсов: а, б — ПГЧКШ; в. г — ТПЧ-40

напряжения, определяющего время заряда С1. Пределы регули­рования зависят от параметров С1 и R1. '

В некоторых преобразователях задающий генератор построен на интегральных микросхемах. Задающий генератор (преобразо­ватель ПЧ-4-200) содержит интегратор (И) на ОУ (рис. 67,г). В момент равенства напряжения интегратора, взятого с делителя (Д), и напряжения на конденсаторе vb цепи обратной связи инте­гратора компаратор (К) сработает и его выходное напряжение станет отрицательным. С этого момента указанный конденсатор

разряжается до нуля. Когда напряжение на конденсаторе умень­шится до нуля, компаратор снова переключится, конденсатор нач­нет заряжаться до нового момента равенства напряжений. Вы­ходное напряжение компаратора имеет прямоугольную форму.

ЗГ (преобразователь ПЧ-3,5-3200 [14]) содержит генератор (Г), делитель частоты (ДЧ), преобразователь частоты в напряжение (ПЧН) (рис. 67, д). На вход усилителя рассогласования (УР) поступает управляющее напряжение и сигнал обратной связи с преобразователя частота — напряжение. Напряжение рассогла­сования прямо пропорционально разности выходной частоты и ча­стоты, заданной управляющим напряжением. Это напряжение корректирует выходную частоту ЗГ, что обеспечивает линейность и стабильность характеристики генератора.

Следующий узел системы управления инвертором — распре­делитель импульсов, который получает импульсы от ЗГ, преобра­зует их в шестифазную систему. РИ выполняется по пересчетной схеме или на базе счетчика. Схема счета импульсов (кольцевой коммутатор) показана на рис. 68, а. В первоначальном состоянии на инверсных выходах триггеров D3...D5 (элементы Т102) име­ются сигналы 1. Эти сигналы поступа'ют на входы элементов D9h DIO, D7 (элементы Т107). При поступлении импульса от ЗГ ука­занные выше элементы выдают сигналы 1, которые поступают на входы триггеров. Однако переключается только триггер D3; пере­ключение триггера зависит от его состояния и от входа, на кото­рый приходит импульс. С приходом следующего импульса ЗГ сработает от D6 триггер D4, затем переключится триггер D5. При появлении четвертого по счету импульса ЗГ триггер D3 вернется в исходное положение. Потом соответственно придут в первона­чальное положение D4 и D5. Таким образом пересчетная схема завершит период своей работы. Из диаграммы (рис. 68,6) видно,, что на выходе схемы образуется система импульсов, каждый из которых имеет длительность 180 эл. градусов. При этом частота импульсов уменьшилась в 6 раз по сравнению с частотой ЗГ.

Схемы, показанные на рис. 68, в, г, выполнены по другому принципу [15]. Начнем рассматривать работу схемы с исходного положения, когда на прямых выходах триггеров Dl, D2 и D3 имеются сигналы 0 (потенциал близок к нулю), а на инверсных выходах — сигналы 1. В это время имеется импульс на выхода элемента D4 диодной матрицы. После прихода импульса от ЗГ переключается триггер D1 (состояние других триггеров остается неизменным) и появляется импульс на выходе D5. При поступле­нии второго импульса ЗГ переключение D1 приводит к переклю­чению триггера D2 и к появлению импульса на выходе D6. Тре­тий импульс ЗГ вызывает переключение D1 и появление импульса на выходе D7. В результате появления четвертого импульса воз­никает импульс на выходе D8. При поступлении пятого импульса ЗГ срабатывают D1 и D10, импульсы которого через транзистор обратной связи V5 перебрасывает триггер D2; на выходе послед него элемента D9 формирователя появляется шестой выходной

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Рис. 69. Выходные усилители системы управления с гальваническим изолирова­нием (а) и без гальванического изолирования (б)

импульс. Затем работа пересчетной схемы повторяется. Таким образом, на выходах элементов D4... D9 образуются импульсы длительностью по 60 эл. градусов.

ФИ получает от пересчетного кольца импульсы длительностью, как правило, 180 зл. градусов. Формирователь (рис. 68,а) построен на элементах D13...D18 (Т107 серии Логика-Т), на выходе которых образуются импульсы шириной 120 эл. градусов, составляющие ше­стифазную систему.

ФИ, объединенный с выходным усилителем, построен по прин­ципу ждущего блокинг-генератора [15]. Блокинг-генератор запус­кается от входного импульса и выдает мощный уз. кий импульс. Шесть блокинг-генераторов образуют шестифазную систему им­пульсов. Далее на тиристоры поступает по паре узких импульсов, полученных со смежных блокинг-генераторов.

Выходные усилители системы управления транзисторным ин­вертором (преобразователи ПЧ-4-200 и ПЧ-3,5-3200) выполняют по двум схемам. Выходные усилители транзисторными ключами, подключенными к положительной шине звена постоянного тока, обеспечивают гальваническое изолирование СУИ от силовой схе­мы (рис. 69, а). На первичные обмотки трансформаторов - В. У по­даются импульсы управления, заполненные высокочастотными импульсами. Высокочастотные импульсы вырабатываются допол­нительным генератором наполнения (см. рис. 74). Заполнение основного широкого импульса высокочастотными сделано для уменьшения подмагничивания трансформатора и соответственно снижения его размеров. Импульсы со вторичных обмоток транс­форматоров преобразуются вновь для получения широких импуль­сов без заполнения. Каждый выходной усилитель питается от сво­его изолированного двухполярного источника питания. Так как эмиттеры силовых транзисторов, подключенных к отрицательной шине звена постоянного тока, объединены между собой, то вы­ходные усилители, управляющие ими, питаются от общего источ­ника (рис. 69,6). В атом случае выходной усилитель выполнен без трансформатора и гальванического изолирования, а средний (нулевой) вывод источника питания образуется делителем из кон­денсаторов. При отсутствии сигнала управления выходное напря­жение усилителя отрицательно и силовой ключ заперт. Для обоих типов выходных усилителей средние (нулевые) выводы источни­ков питания соединяются с эмиттерными резисторами силовых транзисторных ключей.

Рассмотрим системы управления инверторами с ШИР и ши­ротно-импульсными преобразователями постоянного тока (преры­вателями). Многие системы управления построены (см. рис. 66, в) по вертикальному принципу. При этом управляющее напряжение Uy совместно с пилообразным (или треугольным) сигналом по­даются на нуль-орган (НО) или компаратор напряжения. Часто­та генератора пилообразного напряжения (ГПН) задает частоту работы инвертора или прерывателя, которая называется несущей. При увеличении управляющего сигнала изменяется момент сра­батывания НО и тем самым возрастает относительное время (ширина) импульса на периоде несущей частоты. Система управ­ления прерывателем выдает одну последовательность регулируе­мых по ширине импульсов (см. рис. 66, а); управляющее напря­жение является напряжением постоянного тока заданной вели­чины.

СУИ инвертора с ШИР может быть построена по следую­щему принципу. Аналогично, как в прерывателе, на выходе НО (рис. 66) образуется последовательность высокочастотных им­пульсов шириной, задающей выходное напряжение инвертора. Указанные импульсы суммируются в ФИ с шестифазной системой импульсов, полученных в РИ из импульсов ЗГ. Система управ­ления инвертором с ШИМ по синусоидальному закону (см. рис. 65, в) содержит трехфазный генератор синусоидальных коле­баний (ГСК). Частота и амплитуда синусоидального напряжения задают соответственно частоту и величину выходного напряжения инвертора (см. рис. 65,6). В этих системах также применяются генераторы пилообразного (или треугольного) напряжения.

ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Резка металла. Широкий выбор оборудования

Наиболее популярным и распространенным методом металлообработки считается резка металла, при помощи которой получают всевозможные продукты проката или листа. Не существует универсального оборудования и станков — один вид обрабатывает профиль или …

Цилиндрические редукторы. Особенности оборудования

Цилиндрический редуктор - простое и эффективное решение для ступенчатого снижения числа оборотов и повышения крутящего момента.

РЕМОНТ И НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ СЕРИИ ПМСМ

Разборка и сборка электроприводов серии ПМСМ (1—3-й ти­пы размеров). При разборке следует освободить выходной конец вала агрегата от шкива или другого соединительного устройства; снять щеткодержатель 7 (см. рис. 55, а) …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.