ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ТИРИСТОРНЫЕ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПУСКО-ТОРМОЗНЫМИ РЕЖИМАМИ И ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В данном разделе рассматриваются устройства, силовая схема которых состоит из встречно-параллельно соединенных тиристо­ров (или симисторов), установленных в цепи статора двигателя (рис. 57,6). Из рисунка видно, что при вращении в одну сторону работают пары тиристоров 1—3, в другую — 3—5. Встречно-па­раллельное включение тиристоров обусловлено включением их в цепь переменного тока: одну полуволну сетевого напряжения про­пускает один тиристор, другую — второй. Тиристорами управляет блок управления (БУ). Такое устройство получило название ти­ристорного регулятора напряжения. Достоинством его является минимальное число силовых вентилей. Посредством фазового уп­равления тиристорами изменяется действующее напряжение ста­тора двигателя (рис. 57,а).

Простейшая схема устройства служит только для включения и отключения двигателя и называется бесконтактным пускателем, который обеспечивает замену контактных пускателей в режимах частых пусков и реверсов. Некоторые бесконтактные пускатели обеспечивают снижение пусковых токов и плавный разгон двигаа

теля. При плавном пуске темп возрастания момента двигателя замедлен, чтобы не допустить ударов в механических передачах станка. Кроме того, бесконтактные пускатели осуществляют дина­мическое торможение. Посредством открытия части тиристором создается цепь подачи постоянного тока в обмотки двигателя.

Самым простым способом плавного регулирования частоты вращения служит изменение напряжения на обмотках статора двигателя. Диапазон регулирования частоты вращения при по­стоянном моменте не более 1 : (1,2-т-1,5). Несмотря на малый: диапазон регулирования, этот способ невыгоден из-за больших потерь в двигателе, т. е. КПД привода мал. Увеличение диапазона регулирования с малым отклонением частоты вращения может быть получено применением обратной связи по частоте вращения,. что требует пристройки к двигателю тахогенератора (G).

Рассмотрим работу регулируемого электропривода с тиристор­ным регулятором напряжения. Задающий сигнал требуемой ча­стоты вращения сравнивается с сигналом обратной связи. Сигнал обратной связи, снимаемый с тахогенератора, пропорционален истинной частоте вращения. Разность данных сигналов является управляющим сигналом. Если этот сигнал положительный, то частота вращения меньше заданной, например из-за увеличения момента сопротивления. Управляющий сигнал приводит к увели­чению угла проводимости тиристоров а, повышается напряжение на статоре и, соответственно, значение критического момента дви­гателя. В результате увеличивается частота вращения, прибли­жаясь к заданной.

Для управления пуско-тормозными режимами, реверсом и ре­гулирования частоты вращения трехфазных асинхронных двигате­лей предназначены тиристорные системы управления серии ТСУ-Р. Система управления снабжена защитами от короткого замыка­ния, перегрузки, обрыва фаз, коммутационного перенапряжения и нулевой защитой. ТСУ-Р работает по принципам, описанным выше. При наличии тахогенератора обеспечивается диапазон ре­гулирования частоты вращения 1 : 10. ТСУ-Р выпускается на но­минальные токи 4—100 А (мощность двигателей до 40 кВт). В некоторых модификациях имеется динамическое торможение. Время пуска,' реверса или динамического торможения может ре

гулироваться от 0,01 до 0,25 с. Величина токовой отсечки задается в пределах 1—4 /ном. Подробные данные и описание приводятся в каталоге Л К 08.06.20—77. Тиристорные системы управления іТСУ-МУЗ, ТСУ-РИУЗ.

В ряде станков при обработке заготовки с неравномерным припуском или использовании тонкого инструмента (например, при глубоком сверлении) необходимо ограничение нагрузки при­водов. Нагрузка главного привода ограничивается посредством влияния на привод подачи, например, при росте припуска снижа­ется подача.

Команда о превышении нагрузки может сниматься с трансфор­матора тока. Следует учитывать, что момент и мощность асин­хронного двигателя не являются прямо пропорциональными току статора из-за изменения коэффициента мощности. Более точное измерение момента или мощности выполняется, если кроме транс­форматора тока используется трансформатор напряжения. В ре­зультате геометрического сложения их сигналов, взятых с опре­деленными коэффициентами, вычисляется сигнал на выходе, про­порциональный моменту.

Отключение электропривода при превышении определенной величины ^момента нагрузки имеет место в зажимных механиз­мах. Известны конструкции зажимных устройств, в которых при достижении необходимого усилия срабатывает конечный выклю­чатель. После этого отключается двигатель. Более точно работает зажимной механизм, если двигатель отключается по команде реле максимального тока, катушка которого установлена в цепи статора двигателя. Реле срабатывает при токе, превышающем двойную номинальную величину.

В ряде станков предусматривается точный останов некоторых механизмов. Кроме других факторов, влияние на точность оста­нова оказывает частота вращения, с которой начинается тормо­жение. Поэтому перед точным остановом производят понижение частоты вращения.

Здесь рассмотрены электроприводы, не требующие плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне, но на ко­торые возложена задача точного останова. Режим пониженной («ползучей») частоты вращения получается, если на обмотки дви­гателя одновременно подается переменный и постоянный ток. Асинхронная машина работает в совмещенных режимах: двига­тельном и динамического торможения. Результирующая механи­ческая характеристика имеет участок с двигательным моментом и низкой (0-=-0,15) «ном частотой вращения. Этот режим по усло­виям нагрева двигателя должен быть кратковременным.