НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка...

22
1Вспомогательный материал к выполнению контрольного задания по курсу «Монтаж и наладка электроприводов» для студентов заочной формы обучения специальности 140604 НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6 Введение . Комплектный электропривод, предназначенный для установки в меха- низм подачи станка с ЧПУ, как правило, проходит стендовые испытания в режиме регу- лирования скорости еще до установки его на станок. Обычно подобные испытания сво- дятся к внешнему осмотру, проверке комплектности поставки и уточнению рекоменда- ций по монтажу в соответствии с данными, изложенными в инструкции по эксплуатации привода. Однако изредка приходится вести наладку неработоспособного привода. Пред- лагаемая ниже методика рассчитана именно на такой случай, но она включает в себя и процедуры, необходимые для традиционных стендовых испытаний. НАЛАДКА ПРИВОДА ЭТ6С Условимся понимать под термином «налаженный электропривод» систему с задан- ными статическими характеристиками и любыми динамическими (в том числе и неудов- летворительными). В таком понимании система в целом и все ее узлы должны быть ра- ботоспособны и правильно функционировать; структуру же регуляторов условимся счи- тать неизменной по отношению к показанной на принципиальной схеме в паспорте при- вода. Подрегулировка отдельных узлов привода и выбор параметров регуляторов для обеспечения оптимальных динамических параметров привода будем называть в дальнейшем «настройка». Таким образом, при ремонте неработоспособного привода сперва необходима на- ладка, а затем настройка. Алгоритмы наладки даже одного типа привода могут существенно отличаться, но для большинства типов тиристорных электроприводов подачи постоянного тока целесо- образно в первую очередь проверить работоспособность всей системы управления при выключенной силовой части привода. В связи со спецификой наладки отдельных узлов иногда в привод вводятся дополнительные аппараты или устройства, облегчающие про- цесс наладки. Обычно это делается при подготовке привода к работе. Предлагаемая ниже методика наладки привода ЭТ6С может рассматриваться только как дополнение к техническому описанию, изложенному в паспорте на привод, и потому осуществима лишь после тщательной проработки последнего, особенно принципа дейст- вия привода и его отдельных узлов, принципиальных и монтажных схем. Подготовка привода ЭТ6С к работе обнаружение и устранение дефектов и несо- ответствий комплектации путем внешнего осмотра, осуществление монтажа и подклю- чения привода. Остановимся подробнее на этих операциях. Таблица 1 Номинальный ток электродвигателя, А Тип тиристора Класс тиристора при вторичном фазном напряжении трансформатора до 140 В до 170 В до 220 В От 5 до 25 Т10–40 От 25 до 40 Т10–50 Т10–60 6 8 10 От 40 до 60 Т10–80 Проверка внешнего вида и комплектности поставки привода. Произвести внешний осмотр всех составных частей электропривода двигателя, тиристорного преобразовате-

Transcript of НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка...

Page 1: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–1–Вспомогательный материал к выполнению контрольного задания по курсу «Монтаж и наладка электроприводов» для студентов заочной формы обучения специальности 140604

НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6

Введение. Комплектный электропривод, предназначенный для установки в меха-низм подачи станка с ЧПУ, как правило, проходит стендовые испытания в режиме регу-лирования скорости еще до установки его на станок. Обычно подобные испытания сво-дятся к внешнему осмотру, проверке комплектности поставки и уточнению рекоменда-ций по монтажу в соответствии с данными, изложенными в инструкции по эксплуатации привода. Однако изредка приходится вести наладку неработоспособного привода. Пред-лагаемая ниже методика рассчитана именно на такой случай, но она включает в себя и процедуры, необходимые для традиционных стендовых испытаний.

НАЛАДКА ПРИВОДА ЭТ6С Условимся понимать под термином «налаженный электропривод» систему с задан-

ными статическими характеристиками и любыми динамическими (в том числе и неудов-летворительными). В таком понимании система в целом и все ее узлы должны быть ра-ботоспособны и правильно функционировать; структуру же регуляторов условимся счи-тать неизменной по отношению к показанной на принципиальной схеме в паспорте при-вода. Подрегулировка отдельных узлов привода и выбор параметров регуляторов для обеспечения оптимальных динамических параметров привода будем называть в дальнейшем «настройка».

Таким образом, при ремонте неработоспособного привода сперва необходима на-ладка, а затем настройка.

Алгоритмы наладки даже одного типа привода могут существенно отличаться, но для большинства типов тиристорных электроприводов подачи постоянного тока целесо-образно в первую очередь проверить работоспособность всей системы управления при выключенной силовой части привода. В связи со спецификой наладки отдельных узлов иногда в привод вводятся дополнительные аппараты или устройства, облегчающие про-цесс наладки. Обычно это делается при подготовке привода к работе.

Предлагаемая ниже методика наладки привода ЭТ6С может рассматриваться только как дополнение к техническому описанию, изложенному в паспорте на привод, и потому осуществима лишь после тщательной проработки последнего, особенно принципа дейст-вия привода и его отдельных узлов, принципиальных и монтажных схем.

Подготовка привода ЭТ6С к работе – обнаружение и устранение дефектов и несо-ответствий комплектации путем внешнего осмотра, осуществление монтажа и подклю-чения привода. Остановимся подробнее на этих операциях.

Таблица 1 Номинальный ток электродвигателя, А

Тип тиристора

Класс тиристора при вторичном фазном напряжении трансформатора

до 140 В до 170 В до 220 В От 5 до 25 Т10–40 От 25 до 40 Т10–50

Т10–60 6 8 10

От 40 до 60 Т10–80 Проверка внешнего вида и комплектности поставки привода. Произвести внешний

осмотр всех составных частей электропривода – двигателя, тиристорного преобразовате-

Page 2: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–2–

ля, силового согласующего трансформатора и двух реакторов. Убедиться в отсутствии забоин и механических повреждений. Проверить комплектность поставки. При применении двигателя, отличного от указанного в паспорте, необходимо, чтобы выполнялись следующие условия: 1) вторичное напряжение силового) трансформатора соответствовало номинальному на-пряжению двигателя;

2) номинальные параметры тиристоров соответствовали данным, приведенным в табл.1; 3) выбранные реакторы обеспечивали уравнительные токи Iур (1520)% Iном; 4) количество витков датчика тока и сечение провода соответствовали номинальному то-ку двигателя:

Номинальный ток электродвигателя

Количество витков датчика тока

Сечение провода, мм2

От 5 до 35 2 4 От 35 до 60 1 6

Монтаж электропривода. Монтаж электропривода производят в соответствии со

схемой рис.1, но отличающейся тем, что на первичной стороне силового трансформатора должен быть установлен один автоматический выключатель F1 и на вторичной стороне трансформатора—два автоматических выключателя (F2 и F3). При монтаже оборудова-ния обратить особое внимание на надежность заземлений, подходящих к корпусу двига-теля, преобразователя и силового согласующего трансформатора.

Наладка системы управления. Условимся, что все изменения в силовой части при-

вода и в схеме управления, производимые в процессе наладки и имеющие вспомогатель-ный характер, устраняются перед началом очередной проверки, а все коммутационные аппараты приводятся в исходное состояние.

Особенность наладки системы управления состоит в том, что она производится при отключенном силовом питании вторичных цепей (F2 и F3 выключены). Наладка системы управления включает ряд операций.

Проверка напряжений питания системы управления приводом. Цель операции –

проверка питающего напряжения и его пульсаций. Включить автомат F1. Относительно точки 0 с помощью вольтметра постоянного тока или осциллографа измерить напряже-ния блока питания БП в точках 20, 22, 127, 128. Значения напряжений, В, должны быть:

Пульсации стабилизиро-ванных напряжений в точках 20 и 22 не должны превы-шать 40 мВ (измерение по осциллографу).

20............ ± (12,6 ± 0,2) выходные напряжения 22............ – (12,6 ± 0,2) стабилизатора СТ;

128............ – (24 ± 2) выходные напряжения 127............ – (24 ± 2) выпрямителя В

Page 3: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–3–

17А17А

R1

02

R10

3

R1

01 160

6

C10

101

Д10

2

С10

2

R10

103

20

22

17Б4

17В5

17Г9

17Д7

17Е8

С10

4

162

R10

105

С10

6

Д10

4

Д1

03А

101

30

А11

1

А12

1

30 30 30 30

А13

1

А14

1

А15

1

R10

6

R10

7

С10

7

Т10

1

Т10

2

R13

R14

Д10

106

30

R10

8

64

22 138

17Б

17В

17Г

17Д

17Е

137

Д41

4

Д4

13

R4

14Д

404

Д40

3

R4

10R

405

R41

1

R41

2

R41

6

R41

5R

413

С40

6

С40

5

Д10

7

Д10

8

С10

8

Д01

Тр

01

А1

Д10

9

Д11

0

С10

9

Д03

Тр0

3

В1

Д11

1

Д11

2

С11

0

Д05

Тр

05

С1

Д11

3

Д11

4

С11

1

Д07

Тр

07

X1

Д11

5

Д11

6

С11

2

Д09

Тр

09

Y1

Д11

7

Д11

8

С11

3

Д11

Тр

11

Z1

50

F3

F201

Д1

19

Д12

0

С11

4Тр0

02

Д12

1

Д12

2

С11

5Тр0

04

Д12

3

Д1

24

С11

6Тр0

06

Д12

5

Д12

6

С11

7Тр0

08

Д1

27

Д12

8

С11

8Тр1

10

Д1

29

Д13

0

С11

9Тр1

12

51

F1

AB

C

Рис

.1. П

ринципиальная

схема электропривода ЭТ

(начало

)

Тр1

3

29 141

140

141

31

36 37 42 43 48 49 57

58 63

29 36 42 48 57 63

Page 4: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–4–

Рис

.1. П

ринципиальная

схема электропривода ЭТ

6С (продолжение

)

20С

402

Д40

1

R40

122

2220R40

6

R4

07

R405

C40

402

А40

2

A40

1

R40

9

1919

19C70

4 R70

5

R70

3

22

20

R7

06

C701 146 Д

701

R70

7

А70

1R7

02R

701

R6

03R

607

R60

5

R60

4

С60

2

С60

3

С60

1

С60

5R

601

Д6

02Д

601

22

20

А60

1

120R50

3

R50

1 А50

1

20 22

R60

215

6

С50

4

R5

05

С50

501

156

Д20

206

152

R2

21R

217

Д20

4

151

А20

202

R21

9

R22

0

C20

7C

205

R21

6

22

20

R21

5

R2

12

R2

13

R2

14

R211

R21

0

R20

7R20

8

R20

9

20

А20

1

C20

422

R204

R203R201

R202

R20

5

C20

12

0

C20

2 Д20

3

Д201

Д20

295

R50

4R

507

R50

8R

506

С50

5

С50

6

123

124

R3

18

R3

20

1P1

С3

15

155

20

R31

9

R31

2R

311

R31

304 С30

5

С30

3

С306

20

R30

8

R30

9

R30

6R

301

20

RV

91 0

С30

122

С30

8A

301

22

173

R31

5R

322

С31

9

R32

7

R32

3*

A3

03

R32

420

22

R32

5

С31

3 С31

4

177

R31

6

R3

17

22

20С

309

С31

1

С31

0

A30

2

Д303

Д304

Д50

1

Д50

2

01 52

M

Др2

Др1

R31

0

R30

7R

302

R30

3

90 0

BR

С302

R30

5

R30

302

Д30

1

02

ЗФ

БП

ВСТ

КнП

КнС

128

3020

+ -

127

22

45

67

89ТУ

Page 5: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–5–

Фазировка привода. Цель операции – произвести подключение силовой час-

ти преобразователя таким образом, чтобы нулевому сигналу на входе СИФУ, со-ответствовал угол управления между анодным напряжением, подаваемым на ти-ристоры катодной группы и импульсом управления, равный или более 150° от на-чала синусоиды (или 90° от точки естественного зажигания).

В блоке питания привода БП предусмотрена защита от неправильной фази-ровки ЗФ, разрешающая работу привода при определяемом чередовании фаз на-пряжений трансформатора управления ТУ. Однако ввиду ряда причин, приводя-щих к ненадежной работе схемы, целесообразно проверять правильность фази-ровки другими методами.

Фазировку можно проводить двумя методами: косвенным и непосредствен-ным. Косвенный метод состоит в контроле правильности подключения обмоток силового трансформатора и трансформатора управления. Включить F1 и с помо-щью фазоуказателя или осциллографа убедиться, что порядок чередования фаз А, В и С прямой. При обратном порядке переключить любые две фазы из трех.

С помощью двухлучевого осциллографа (например, типа С 1-18) убедиться, что синусоидальные напряжения в точках А1—Z1—В1—X1—С1—У1 сдвинуты относительно друг друга на 60° указанной последовательности. Для проведения этих измерений надо общую точку силового трансформатора 01 подсоединить к выводу «земля» осциллографа, а входы осциллографа последовательно подклю-чать к точкам А1—У1. При отсутствии осциллографа правильность подключения вторичных обмоток может быть проверена с помощью вольтметра. В результате измерения напряжений должны быть соблюдены следующие равенства: UAlZ1 = UZ1B1 = UВ1Х1 = UХ1С1 = UC1Y1 = UYlA1 = UAlOl = . . . = UZlOl = Uф ; UAlB1 = UB1C1 = UC1A1 = UZ1Х1 = UX1Y1 = UYlZ1 = 3 Uф ; UAlX1 = UB1Y1 = UC1Z1 = 2Uф .

Кроме того, следует убедиться в выполнении равенства UAlA2 = UB1B2 = UC1C2 (при проведении измерений вольтметром или осциллографом следует соединить точки силового трансформатора 01 и 02).

Непосредственный метод фазировки заключается в проверке разности фаз ме-жду анодным и управляющим напряжениями, подаваемыми на каждый из тиристо-ров. Непосредственно фазировка проводится при нулевом сигнале на выходе СИФУ (распаять перемычку в т.19 и закоротить ее с т.0 (со стороны формирователя им-пульсов). Подать на один из входов двухлучевого осциллографа (например, типа С1-18) импульс управления тиристором катодной группы Д01 таким образом, чтобы т.50 была соединена с «землей» осциллографа. На вывод «земля» второго входа ос-

циллографа присоеди-нить т.01 (общую точку вторичной обмотки си-лового трансформатора), а на второй вывод – одну из фаз силового транс-форматора A1 Z1.

Включить автома-тический выключатель

Рис .2. Осциллограммы фазного напряжениясилового трансформатора и управляющихимпульсов на тиристоре

Uи, Uф

t

Page 6: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–6–

F1, после чего включить кнопку «Пуск» (КнП в блоке питания БП) и методом перебора отыскать такую фазу, относительно напряжения которой uф импульс управления тиристором uи будет отставать от начала фазной синусоиды на 150–170° (рис.2). Результат зафиксировать и провести аналогичную процедуру для всех тиристоров катодной группы. Учитывая высокое качество монтажа, фа-зировку анодной группы можно не производить.

Если в процессе фазировки выяснится, что отсутствует какая-либо из фаз си-лового напряжения вторичной обмотки трансформатора (А1 Z1), то следует про-верить наличие фаз непосредственно на вторичной обмотке трансформатора (вольтметром или осциллографом), после чего либо устранить дефекты монтажа, либо заменить трансформатор.

При отсутствии импульсов управления на одном из тиристоров следует убе-диться в том, что на вход формирователя импульсов поступает опорное напряже-ние синусоидальной формы (точки 4–9) и нулевое напряжение (т.19). На выходе компараторов (А101–А151) напряжение имеет двухполярную прямоугольную форму со скважностью равной двум. После дифференцирования цепочкой R105, С105, R106 импульсы усиливаются транзисторами Т101 и Т102, а по другому ка-налу – транзистором Т103, затем подаются на обмотки импульсных трансформа-торов. Форма напряжения на элементах показана на рис.3 (UА101 – напряжение на выходе компаратора А101; UбUк – напряжения на базе и коллекторах транзисторов Т101, Т102 и Т103).

Рис.3. Осциллограммы формирователяуправляющих импульсов

U6

t

t

t

t

t

UА101

UБТ101

UКТ101

UКТ102

UКТ103

t

Несмотря на то, что форма импульсов на первичной обмотке может быть

аналогична показанной на рисунке, управляющие импульсы на тиристоре могут отсутствовать. Последнее может быть вызвано либо обрывом во вторичной цепи трансформатора, либо неисправностью собственно тиристора. После устранения дефектов проводится окончательная проверка схемы фазировки.

Page 7: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–7–

Выключить автомат F1, после чего произвести перекоммутацию на подводящих выводах автоматов F2 и F3 в соответствии с ранее полученными ре-зультатами.

Регулировка блока опорных напряжений. Цель операции – предварительное симметрирование СИФУ для исключения возможности пропадания импульсов управления тиристорами при работе двигателя на высоких скоростях.

Окончательное симметрирование проводится при работе обеих силовых групп по форме кривой уравнительного тока. Включить автоматический выклю-чатель F1. С помощью вольтметра (осциллографа) измерить напряжения в точках 17А, Б, В, Г, Д, Е относительно точки 0. При напряжении сети Uс = 380±15 В вы-ставить с помощью потенциометров R101 (R111, R121, R131, R141, R151) значе-ния напряжений U = 6,16,3 В. Подключить закрытый вход осциллографа (вход по переменной составляющей) к точкам 0, 137 (0, 138) и, установив предел изме-рений на 50 мВ/см, добиться с помощью тех же потенциометров того, чтобы кри-вая переменной составляющей напряжения Uп на экране осциллографа соответст-

вовала показанной на рис.4. Проверка работоспособности усилителей-регуляторов. Цель операции – вы-

явление неисправных микросхем. Включить автоматический выключатель и кноп-ку «Пуск» КнП. Проверить «нуль» датчика тока, установив вольтметр на точки 0, 120. С помощью потенциометра R506 установить напряжение на выходе датчика тока не более 0,25 В.

Подавая на точки 0, 91 ступенчатый задающий сигнал Uз 2 В и меняя его полярность, проконтролировать изменение полярности сигналов на выходе каска-

дов регуляторов в точках 155(А301), 177(А302), 173(А303), 19(А601), 146(А701).

Регулировка минимального угла управления. Цель операции – обеспе-

чение надежного включения всех тиристоров при работе на холостом ходу и мак-симальной частоте вращения. Включить автоматический выключатель F1 и на-

Рис.4. Осциллограмма уравнительных токов дои после подрегулировки

Uп

t

Рис .5. Осциллограммы на выходе формирователяимпульсов при углах управления min и max

UА101

t

t

min

max

Page 8: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–8–

жать кнопку КнП. Подсоединив вход осциллографа к точкам 0, 162 (выход нуль-органа А101) и подав задающий сигнал, с помощью резисторов R411 (R415) установить длительность узкой части двухполярного выходного сигнала UA101 прямоугольной формы на нуль-органе А101, равную 1–1,5 мс для каждой из по-лярности задающего сигнала. Указанное время соответствует углу, равному 18–27° (рис.5). Аналогичные операции провести с компараторами A111, А121, А131, А141, А151.

Регулировка канала обратной связи по току. Цель – повышение чувстви-тельности и точности работы узла. При работе преобразователя с двигателями, имеющими номинальный ток менее 35 А, для увеличения чувствительности и точности работы датчиков тока (диодов Д501, Д502) целесообразно выполнить второй виток в каждом из датчиков тока. Закончив перемонтаж, включить F1 и КнП и с помощью резистора R506 установить «нуль» в т.120.

Предварительная регулировка узла токоограничения. Цель операции – ис-

ключение толчков тока в процессе отладки. Включить F1 и КнП, после этого с помощью резистора R213 установить в т.151(152) при напряжении задания Uз = 0 напряжение U = 2 В. Этой уставке будет соответствовать ток отсечки, не превы-шающий двойной номинальный ток (Iотс 2Iном как далее будет показано).

Наладка силовой части привода. Наладка силовой части привода включает

ряд процедур, определяющих работоспособность силовых элементов схемы (ти-ристоров, двигателя, реакторов, силового трансформатора) и настройку элементов управления при работе привода в режиме разомкнутой системы.

Симметрирование СИФУ по форме кривой тока. Цель операции – проверка

работоспособности силовой части привода и устранение в кривой уравнительного тока пульсаций частотой f = 50 Гц. Включить шунты в каждую из групп в цепи уравнительного тока. Разомкнуть перемычку в т.19 с выхода регулятора тока на вход СИФУ. Точку 19 со стороны входа СИФУ соединить с точкой 0 (не путать с точкой 01 силовой схемы). Включить автоматические выключатели F1, F2 и F3. Нажать кнопку КнП и по осциллографу контролировать форму кривой уравни-тельного тока каждой из групп. Частота пульсаций кривой тока должна быть 300 Гц, и кривая должна иметь начально-непрерывный характер («площадку» нулево-

го уровня). Характер кривой тока показан на рис.6. При «отрыве» кривой от нуля следует «подравнять» пульсации опорных на-

пряжения на новом, меньшем уровне так, как это рекомендовано при регулировке

Рис.6. Осциллограмма кривой тока якоря двигателя послесимметрирования опорных напряжений

t0,02 с

Page 9: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–9–

блока опорных напряжений. Если это не помогает, изменить емкости конденсаторов С101–С151, увеличив их на 0,1 мкФ, затем «подравнять» пульса-ции.

Уравнительный ток при напряжении сети Uc = (380±15)В не должен превы-шать приведенных ниже значений: Ток якоря, А До 10 20 30 40 50 и выше Уравнительный ток, А 2–3 3–4 3,5–4 4–5 5–7

При правильной настройке СИФУ двигатель не должен вращаться. Следует указать, что увеличение «площадок» нулевого уровня в обоих слу-

чаях является результатом сдвига по фазе опорного напряжения вправо относительно анодного напряжения на тиристорах, что ухудшает динамические параметры привода в нижней части диапазона регулирования скорости. Отсутствие «площадок» в кривой тока приведет к появлению постоянной составляющей тока через реакторы при работе двух групп; при этом реакторы не будут ограничивать уравнительные токи между группами, что приведет к короткому замыканию в контуре уравнительных токов.

Отличие в амплитудах кривой тока приводит к появлению пульсации часто-той 50 Гц как в силовой части привода, так и в управляющей, что помимо увели-чения потерь в двигателе и шума может привести к потере управляемости, поэто-му наряду с шириной «площадок» следует контролировать равенство амплитуд пульсаций тока.

Может оказаться, что частота кривой тока якоря не равна 300 Гц. В этом слу-чае, измеряя осциллографом анодное напряжение на каждом из шести работаю-щих тиристоров одной из групп, можно обнаружить неисправный: если тиристор не включается, то в кривой анодного напряжения нет «площадки» нулевого уров-ня. Так как наличие анодного напряжения и импульсов управления на тиристоре проверялось при проведении фазировки привода, то следует заменить неисправ-ный тиристор. После смены тиристора следует вновь проконтролировать форму кривой тока.

Наладка привода при работе разомкнутой системы. Цель наладки – провер-

ка работоспособности силовой части преобразователя, двигателя и тахогенерато-ра, а также СИФУ при регулировании скорости разомкнутой системы в обе сто-роны. Разомкнуть перемычку в т.19 и подсоединить ее со стороны СИФУ к задатчику скорости. Отключить одну из групп (отсоединив т.50 или 51), включить автоматические выключатели F1, F2 и F3. Перед нажатием кнопки КнП вывести задатчик скорости в положение, соответствующее нулевому уровню напряжения (вывести на нуль). Плавно меняя задающее напряжение, проходят весь диапазон скоростей, контролируя при этом уровень искрения под щетками двигателя.

При номинальной частоте вращения для данного двигателя измерить напря-жение на якоре двигателя и тахогенератора (Uя и Uтг). Напряжение на якоре дви-гателя должно быть на 5–10 % ниже номинального значения. Напряжение на вы-ходе тахогенератора, отнесенное к частоте вращения, должно быть не ниже 30/1000 В/(об/мин) для машин серии ПБВ. Аналогичные испытания провести при работе с другой группой тиристоров. Вывести задатчик скорости на нуль, отклю-

Page 10: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–10–

чить выключатель F1, подсоединить обе группы тиристоров, затем F1 и нажать кнопку КнП. Проделать все операции, указанные выше.

Выбор полярности обратной связи по скорости. Цель операции – произвести

переключения в схеме, обеспечивающие отрицательную обратную связь по ско-рости. Проводя наладку привода в разомкнутом режиме, зафиксировать соотношение между полярностью сигнала задатчика на входе СИФУ и направлением вращения якоря двигателя. Выключив выключатели F2 и F3, и выведя задатчик на нуль (отключив вообще), провернуть вал двигателя в ту же сторону, что и ранее, и определить полярность в т.19, на выходе регулятора тока, которая отключена от входа СИФУ. Если полярность сигнала совпадает с полярностью задатчика на входе СИФУ, то следует поменять полярность сигнала на выходе якоря тахогенератора (точки 0 и 90) или двигателя (точки 01 и 52). После проведения указанной процедуры произвести повторную проверку.

Выбор полярности обратной связи по току. Цель – произвести переключе-

ния в схеме, обеспечивающие отрицательную обратную связь по току. Застопо-рить двигатель, отсоединить перемычку от т.19 и включить задатчик скорости со стороны СИФУ. Включить в цепь якоря двигателя амперметр постоянного тока. Вывести задатчик на нуль. Включить обе группы тиристоров, замкнув точки 50 и 51. Включить автоматы-выключатели F1, F2 и F3 и нажать КнП. Увеличивая сиг-нал, поступающий от задатчика на СИФУ, следить за тем, чтобы ток якоря не превысил номинального значения. При Iя Iном определить полярность сигнала задатчика и полярность сигнала в т.19 со стороны регулятора тока. Если поляр-ность сигналов противоположны, то связь отрицательная, если одинаковы – то положительная. В последнем случае следует поменять местами точки 123 и 124 в блоке обратной связи по току.

Выбор параметров регуляторов тока и скорости. Цель операции – форми-

рование переходных процессов требуемой формы при возмущениях по управле-нию и нагрузке. Метод выбора может носить как чисто экспериментальный, так и расчетный характер.

Экспериментальное определение параметров регуляторов методом подбора состоит в том, что сначала, при заторможенном двигателе, подбирают параметры регулятора тока (РТ), после чего при вращающемся двигателе подбираются пара-метры регулятора скорости (PC).

Затормозить вал двигателя, включить в его якорную цепь амперметр и шунт, разомкнуть перемычку в т.156 и включить на вход РТ (точки 0 и 156) задатчик напряжения, выведя его на нуль. Включить F1, F2, F3 и нажать кнопку КнП. Плавно увеличивая задающее напряжение, добиться того, чтобы ток в якоре дви-гателя не превышал номинального значения. Форму тока якоря контролировать с помощью осциллографа по сигналу, снимаемому с шунта.

Подавая сигналы ступенчатой формы на вход РТ и изменяя параметры эле-ментов коррекции С602, С603, С604 и R604, добиться того, чтобы ток нарастал до установившегося значения за минимальное время. Форсировке процесса соответ-

Page 11: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–11–

ствует уменьшение С и увеличение R. Чрезмерная форсировка может привести к возникновению автоколебаний, что находит свое проявление в виде резкого выброса отдельных пульсов в осциллограмме кривой тока якоря.

Выключить привод, запаять найденные элементы РТ, растормозить двига-тель, соединить перемычку в т.156 и подключить задатчик напряжения на точки 0, 91. Подключить осциллограф к тахогенератору, установить на выходе задатчика напряжение, равное Uз 1 В, после чего скачком снизить напряжение до нуля. Включить привод и, задавая ступенчатые сигналы на точки 0, 91 (пуск, торможе-ние, реверс), подобрать такие значения элементов коррекции PC С315, С316, С317 и R319, чтобы переходный процесс имел требуемую форму. Проверить форму пе-реходных процессов при разных значениях скоростей, затем произвести реверс под нагрузкой на скорости менее 1 об/мин. При необходимости заменить ранее выбранные элементы PC.

Расчет параметров корректирующих элементов РТ и PC проводится в соответ-ствии со структурной схемой привода ЭТ6С, показанной на рис.7. В основе предва-рительного расчета лежат заданное, качество переходных процессов по управляю-щему и возмущающему воздействию и априорный анализ параметров силовой части привода. Уточненный расчет возможен после ряда экспериментальных исследова-ний устойчивой замкнутой системы. На структурной схеме через

kT p

T pk

T p

T pk

R

T pc Ф Jpc

c

т

тво

э

эм

1 1 1

1, , ,

обозначены передаточные функции: ПИ-регуляторов скорости и тока, тири-сторного выпрямителя якорной цепи двигателя, электромеханической постоянной времени, kс

' и kт' – коэффициенты обратной связи по скорости и току, kт = Rт/Rвх,т;

Тт = СтRт; kс = Rс/Rвх,с; Тс = СсRс; Rс, Rт, Сс, Ст – значения сопротивлений и емкостей конденсаторов в цепях PC и РТ; Rвх,с, Rвх,т – входные сопротивления PC и РТ соот-ветственно. Выбор параметров регуляторов производится по заданным показате-лям переходных процессов в соответствии с табл.2. Так, для т.2 с относительным динамическим отклонением eм* и времени регулирования tр,в* – при возмущаю-щем воздействии и eу* и tр,у* – при управляющем необходимо задать безразмер-ные коэффициенты А = 0,823, В = 0,2 и С = 0,7 [Динамика вентильного электро-привода постоянного тока/Под ред. А.Д. Поздеева. М.: Энергия. 1975. 123 с.]. Па-раметры РТ находятся из соотношений:

T Tт э р ;

Рис.7. Структурная схема привода ЭТ6С

UзUр,с

Uтг

kсТ ср+1

Т срkт

Т тр+1

Т тр

Uз,тUр,т Uу

kво

Uд 1/R э

Т эр+1

Iя СмФ

kт'

kc'

Page 12: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–12–

kk

kR

T

тво

эр

р э р

1

,

где р – расчетная полоса пропускания замкнутого привода, которой соответству-ет сдвиг по фазе выходного сигнала относительно входного на 90° при амплитуде входного сигнала 0,1 В; Tэ – электромагнитная постоянная времени якорной цепи двигателя.

Таблица 2 Расчетная Параметры Показатель переходного процесса точка оптимальной настройки по возмущающему воздействию по управляющему воздействию

А В С eм* tр,в* eу* tр,у* 1 0,583 0,12 0,5 1,66 9 0,05 6,5 2 0,823 0,2 0,7 1,34 6,25 0,05 3,5 3 1,14 0,307 0,9 1,09 4,5 0,1 2,5 4 1,54 0,44 1,1 0,92 3,5 0,15 2 5 2 0,593 1,3 0,79 3 0,2 1,5 При р = 2·40 с-1 уровень токоограничения не должен превышать четырех-

кратного по отношению к номинальному, а при р = 2·50 с-1 – двукратного. Не-соблюдение этих условий может вызвать возникновение субгармонических низ-кочастотных автоколебаний.

Пусть выбрана полоса пропускания р = 2·20 с-1. По заданному значению р и для заданного типа двигателя по кривым рис.8, предложенным в [А.Д. Позде-ев], находим значения Тэ и kво/Rэ. Как будет показано далее, для машин серии ПБВ при р = 2·20 с-1 значения kт лежат в пределах 0,5 kт 0,8. По заданным kт и Тэ можно рассчитать значения Rэ и Ст.

k во/

Rэ,О

м-1

Тэ,м

с

f, Гц0

10

20

5

10

15

0

ПБВ-132LTTRB-5302

1

2

35

42'

1'3';4'

ПБВ-100L

ПБВ-112LПБВ-100M

3 5 10 30

Рис.8. Кривые зависимости коэффициента передачи си-ловой части привода kвo/Rэ и электромагнитной посто-янной времени Тэ от частоты f для разных типов двигате-лей

t

t

t

Uр,с

Uр,с

Iр,с

Рис.9. Осциллограммы тока дви-гателя и выходного напряжения регулятора скорости, необходи-мые для расчета величины kт

Page 13: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–13–

Приближенный расчет параметров PC может быть проведен на основе ката-

ложных данных электродвигателя. Постоянная времени PC рассчитывается по обобщенным параметрам и выбранной частоте среза р : Тс = АС/Вр = 0,023 с для т.2 и р = 2·20 рад/с. Коэффициент усиления пропорциональной части PC

kАk

C

J

c Фkст р

м с

.

Как показала практика, в первом приближении можно принять kт' = 0,1 (два

витка в датчике тока, R408 = 120 кОм). Учитывая, что

СеФ = Еном/ном = 0,85Uном30/nном; kc

' = Uз/ном = 10·30/nном. С учетом того, что А = 0,823, С = 0,7, р = 2·20 с-1 и kт

' = 0,1 Ом-1,

kJn

Uсном

ном

1 93 10 32

, .

По значениям Тс, Rвх,с и kc могут быть рассчитаны значения Rс и Сс. Уточнен-ный расчет параметров PC и РТ возможен после экспериментального определения значений величин kт

', сеФ, kс'.

Измерения можно производить как при изменении нагрузки в статическом режиме, так и по осциллограммам пусков и торможений на участках, где можно считать процесс установившимся (рис.9). После проведения необходимых изме-рений расчет этих параметров может быть произведен по формулам:

k U Iт р,с я ,

где Uр,с – приращение напряжения на выходе PC, В; Iя – приращение тока дви-гателя, соответствующее Uр,с в установившемся режиме, А;

c Ф Uе х.х х.х ,

где Uх.х – напряжение на якоре двигателя при холостом ходе, В; х.х – угловая скорость при холостом ходе, рад/с;

k Uc з ,

где Uз – задающее напряжение, В; – скорость, соответствующая этому напряже-нию, рад/с. В качестве примера рассчитаем параметры PC и РТ привода ЭТ6С с двигателем ПБВ-100М (Рном = 0,75 кВт, Uн = 60 В, nном = 1000 об/мин, J = 0,01 кг·м2), трансформатором типа ТС6 (S = 6 кВ·А; U2ф = 110 В) и реактором типа РТ2.

1. Приближенный расчет параметров PC и РТ для (р = 2·20 с-1. В соответ-ствии с рис.8 находим:

Тэ = 5 мс, kво/Rэ = 18 Ом-1. Задаваясь kт = 0,6, вычисляем параметры РТ: Rт = Rвх,тkт; R604 = R602·kт = 15·103·0,6 = 9·103 Ом; Ст = Тт/Rт = С603 = Тэ/R604 = 5·10-3/9·103 = 0,56·10-6 Ф. Окончательно выбираем R604 = 9·103 Ом; С603 = 0,5·10-6 Ф. По заданным

исходным значениям находим kc и параметры PC;

Page 14: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–14–

k

Jn

Uсном

ном

1 93 10 1 93 100 01 1000

603 23

23

2

, ,,

, ;

Rс = kсRвх,с; R320 + R319 = kс·(R306 + R301) = 3,2·(2,4 + 2,4) = 15,3·103 Ом; Сс = Тс/Rс; С315 = 23·10-3/15,3·103 = 1,5·10-6 Ф. 2. Уточненный расчет параметров PC и РТ. Условимся все параметры данно-

го расчета обозначать индексом «У» – уточненный. а) Определение k'

с,у и СеФу. При работе двигателя на холостом ходу с помо-щью изменения задающего напряжения Uз,у установить частоту вращения nх.х.,у = 1000 об/мин, после чего измерить напряжения (Uз,у и Uя,у: Uз,у = 9,8 В; Uя,у = 42 В. Тогда

k'с,у = 9,8/104,7 = 0.0936 В·с; СеФу = 42/104,7 = 0,401 В·с.

б) Определение kт,у. Соединив движок потенциометра R305 с общей точкой

питания 0, произвести пуск на скорость 500 об/мин. С помощью R312 установить в т.156 напряжение 4 В, что соответствует уровню токоограничения 57 А. Изме-рив Uр,с,у и Iя,у, рассчитаем k'

т,у, определим kт,у, Rт,у, Ст,у, kс,у, Rс,у и Сс,у: k U Iт,у р,с,у я,у Ом 4 57 0 0702, ;

k

k k R

T

Cут,у

т,у во э у

р,у э,у

1 1

0 0702 18

2 20 10 5

0 70 72

3 , ,

, ;

Rб04 = Rб02у · kт,у = 10,8 кОм. Выбираем Rб04у = 10 кОм. С603у = Тэ/ Rб04у = 5·10-3/10·103 = 0,5·10-6 Ф;

kА k

C

J

c Ф kс,уу т,у р,у

у

у

е у с,у

0 056 120

0 7

0 01

0 401 0 09362 78

,

,

,

, ,, ;

(R319 + R320)у = kс,у·(R301 + R306)у = 2,78·(2,4 + 2,4) = 13,4 кОм; С315у = Тс/(R319 + R320)у = 23·10-3/13,4·103 = 1,77·10-6 Ф.

Выбираем (R319 + R320)у = 13,6 кОм и С315у = 1,75·10-6 Ф. Настройка минимальной и номинальной скоростей. Цель операции – устра-

нить «ползучую» скорость при задающем напряжении, равном нулю, и устано-вить соответствие между Uз = ±10 В и номинальной (максимальной) скоростью.

Включить выключатели F1, F2 и F3, дать нулевое задающее напряжение и включить КнП. С помощью потенциометра R324 добиться неподвижного положе-ния вала двигателя.

Плавно разгоняя привод, установить задающее напряжение Uз= +10В(–10 В) и с помощью потенциометра R302 добиться требуемой скорости двигателя.

Отладка токоограничения привода. Цель операции – формирование кривой

токоограничения Iя =f(n) требуемой формы. Включить в цепь якоря двигателя

Page 15: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–15–

шунт. Установить задатчик на вход привода. Включив выключатель автоматического выключателя F1, установить с помощью резистора R213 в т.151(152) напряжение отсечки по току при пуске, равное U151 = (34) Iномk'

т. Включив выключатели F2 и F3 и нажав кнопку КнП, с помощью R305 добиться, чтобы, начиная с частоты вращения n = 300 об/мин, стало бы уменьшаться напря-жение U151.

Подключить вход осциллографа к шунту в якорной цепи и задать ступенча-тые сигналы, соответствующие n = 700750 об/мин. С помощью резистора R208 получить излом кривой динамического тока в требуемом месте, что соответствует U150 = 1,53 В. Задавая ступенчатые сигналы, соответствующие максимальной частоте вращения, оценить пусковой ток в начале и конце разгона и сравнить с током, допустимым для двигателя (рис.10). Одновременно необходимо контроли-ровать уровень искрения под щетками двигателя при пусках и реверсах. На этом

настройка привода заканчивается. Рис.10. Осциллограммы тока и скорости при пуске и торможении двигателя при зависимом токоограничении

t

iя,п

Page 16: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–16–

ЭЛЕКТРОПРИВОД постоянного тока

серии ЭТ6 ПАСПОРТ (в сокращенном варианте)

1. Назначение. Электропривод постоянного тока серии ЭТ6 предназначен для регулирования

и стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока в диапазо-не 1:10000.

Электроприводы предназначены для работы в закрытых отапливаемых по-мещениях при следующих условиях:

высота над уровнем моря не более 1000 м; температура окружающего воздуха (внутри шкафа) от +5 до +45С; относительная влажность окружающего воздуха 80% при температуре 30С. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли,

агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание масел, пыли – в пределах санитарных норм.

2. Основные технические данные и характеристика. Основные технические параметры электропривода должны соответствовать

данным таблицы 1. Наименование параметра Требования технических условий

Напряжение сети, В 380(+10,–15%) Частота сети, Гц 501 Мощность электродвигателя, кВт 0,611,3 Максимальный диапазон регулирования часто-ты вращения электродвигателя

10000 (если допустимо техническими ус-ловиями для данного двигателя)

Значения допустимых погрешностей и коэффициента неравномерности час-

тоты вращения при различных диапазонах регулирования не должны превышать значений. указанных в таблице 2.

Погрешность частоты вращения, %, не более Коэффициент Диапазон частоты

Суммарная погрешность

Погрешность при изменении нагрузки

Погрешность при изменении направления вращения

неравномерности

вращения Требования технических условий

Требования технических условий

Требования технических условий

Требования технических условий

0,5* – – – – 1 2 0,5 0,5 0,1

10 2 0,5 0,5 0,1

100 10 2 2 0,1

1000 15 5 5 0,2

10000 25 10 10 0,3

более – – – 0,4

* – ускоренный ход Электроприводы обеспечивают работу во всех четырех квадрантах механи-

ческой характеристики при изменении управляющего напряжения в пределах 10В. 3. Конструкция, устройство и принцип работы электропривода.

Page 17: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–17–

3.1. Конструкция. Электропривод серии ЭТ6 состоит из тиристорного преобразователя, элек-

тродвигателя со встроенным тахогенератором, согласующего трансформатора се-рии ТСТ, задатчика частоты вращения и токоограничивающих реакторов РТ.

Электропривод конструктивно представляет собой комплектное устройство, выполненное в открытом исполнении (степень защиты IP00) и предназначенное (кроме электродвигателя) для встройки в шкаф.

Преобразователь имеет блочную конструкцию, обеспечивающую оператив-ную замену блоков и возможность ремонта или замены отдельных элементов.

В электроприводе применены электроизоляционные материалы класса нагре-востойкости не ниже В. Все детали электропривода из черных и цветных метал-лов имеют антикоррозионное покрытие.

3.2. Принцип работы. Электропривод состоит из двух замкнутых контуров подчиненного регули-

рования: контура тока (РТ) и контура скорости (РС). Работа электропривода осуществляется следующим образом. При наличии рассогласования (U1) на входе регулятора скорости РС на его

выходе формируется сигнал, пропорциональный этому рассогласованию, кото-рый, сравниваясь с текущим значением тока якоря, поступает на вход регулятора тока РТ. Регулятор тока усиливает эту разность и подает управляющее напряже-ние на схему формирования управляющих импульсов (СИФУ), функция которой заключается в формировании и распределении импульсов управления силовыми тиристорами. По мере уменьшения рассогласования (под действием отрицатель-ной обратной связи по частоте вращения) происходит стабилизация частоты вра-щения двигателя на уровне, пропорциональном напряжению задания (Uз). Коэф-фициент усиления системы регулирования обеспечивает необходимый диапазон регулирования и достаточную точность поддержания частоты вращения при раз-личных возмущающих воздействиях.

Ограничения тока якоря двигателя осуществляются путем ограничения на-пряжения выхода регулятора скорости.

Предусмотрено зависимое ограничение тока в функции частоты вращения. 3.3. Работа тиристорного преобразователя. Тиристорный преобразователь является управляемым двуполярным, шести-

пульсным выпрямителем, состоящим из: силовой схемы; схемы формирования управляющих импульсов; схемы усилителя – регулятора скорости; схемы усилителя – регулятора тока с датчиком тока и схемой ограничения производной РТ;

схемы ограничения минимального угла управления; схемы ограничения тока якоря;

Page 18: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–18–

схемы защиты; источника питания; схемы дополнительного усилителя. 3.3.1. Силовая схема. Силовая схема состоит из: согласующего трансформатора типа ТСТ (Тр13); управляемого выпрямителя; токоограничивающих реакторов (Др1, Др2). Трансформатор трехфазный ТСТ имеет две силовые обмотки и обмотку для

питания цепей управления. Первичная обмотка соединена в треугольник, вторич-ная – шестифазную звезду с нулевым выводом, третья обмотка – в звезду.

Выпрямитель состоит из 12 тиристоров (Д01...Д12), включенных по шести-фазной однополупериодной встречно-параллельной схеме с двумя токоограничи-вающими реакторами.

3.3.2. Схема формирования управляющих импульсов. Схема формирования управляющих импульсов осуществляет формирование

и распределение управляющих импульсов на тиристоры силовой схемы и состоит из шести идентичных каналов управления.

Принцип работы – на примере канала фазы А1. Отфильтрованное опорное напряжение синусоидальной формы снимается с конденсатора С101 и через рези-стор R103 подается на вход нуль-органа А101. Векторная диаграмма формирова-ния опорного напряжения для канала А1 приведена ниже.

Нуль-орган выполнен на интегральном ОУ с большим коэффициентом уси-ления. Моменты времени переключения нуль-органа А101 выделяются диффе-ренцирующей цепочкой R105, C105, C106, производные напряжений усиливаются транзисторами Т101, Т102 и через импульсный трансформатор ТРО2 поступают на управление тиристором анодной группы, а импульсы, усиленные транзистором Т103, через импульсный трансформатор ТРО1 поступают на управление тиристо-ром катодной группы. Резисторы R13 и R14 служат для ограничения тока через первичные обмотки импульсных трансформаторов и являются общими для всех шести каналов СИФУ. Ширина импульса 10–15 электрических градусов.

A1

B1C1

O1

17A

A1

6 O

17A

U0-6

90°

IxC

101

I(R 101+R 102

)

Page 19: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–19–

3.3.3. Регулятор скорости. Регулятор скорости совместно с регулятором тока и их корректирующими

цепями обеспечивают необходимые показатели электропривода в статике и дина-мике.

Регулятор скорости представляет собой многокаскадный усилитель постоян-ного тока с цепями обратной связи, собранный на трех микросхемах. Первый кас-кад состоит из двух интегральных усилителей А301, А302. Структура первого кас-када и соответствующий выбор входящих в его состав элементов обеспечили тер-мостабильность характеристик электропривода за счет компенсации теплового дрейфа усилителя А301 параллельно включенным усилителем А302. Второй кас-кад, собранный на ОУ А303, служит для получения необходимого коэффициента усиления усилителя – регулятора скорости.

Усилитель имеет два входа: 91 – вход задающего сигнала, 90 – вход сигнала обратной связи (тахогенератора).

Цепи подстроек и коррекции: R323, R324 – резисторы смещения "нуля" уси-лителя; R302, R307 – резисторы подстройки максимальной скорости; R319, R320, С315, С316, С317 – элементы коррекции скоростного контура, подбираемые в процессе наладки.

3.3.4. Регулятор тока с датчиком тока и схемой ограничения производ-

ной напряжения на выходе регулятора. Регулятор тока выполнен на ОУ А601 и представляет собой пропорционально

интегральный регулятор. R604, С601...С604 – элементы коррекции токового контура, подбираемые в

процессе наладки. Датчик тока предназначен для передачи на вход регулятора тока сигнала об-

ратной связи, пропорционального току якоря электродвигателя. Датчик тока вы-полнен на основе магнитодиодов.

В состав датчика тока входят: два магнитодиода (Д501, Д502), включенных в мостовую схему; ОУ постоянного тока А501; магнитная система на керамических магнитах. Балансировка датчика тока производится резистором R506. Схема ограничения производной входит в контур регулирования тока якоря и

осуществляет ограничение наибольшего значения производной напряжения на выходе РТ с целью исключения динамического уравнительного тока. Схема огра-ничения производной состоит из дифференцирующей цепочки R705–С704, ОУ А701, стабилитрона Д701, делителя R701, R702.

Схема работает следующим образом. Выходной сигнал на выходе регулятора тока дифференцируется при величи-

не выходного напряжения А701 большем, чем напряжение пробоя стабилитрона Д701, поступает на неинвертирующий вход усилителя РТ А601, осуществляя ог-раничение производной выходного сигнала РТ на заданном уровне.

3.3.5. Схема ограничения минимального угла управления.

Page 20: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–20–

Схема ограничения минимального угла управления предназначена для ис-ключения превышения напряжения на выходе РТ амплитуды опорного напряже-ния в динамических режимах и при изменении напряжения питающей сети.

Схема работает следующим образом. Опорные синусоидальные напряжения всех шести фаз с точки 17А...17Е по-

даются на выпрямительный мост Д403...Д414. Выпрямленные напряжения через фильтры R410–С405 и R414–С406 поступают на делители напряжения R409, R411, R412 и R413, R415, R416. Резисторы R411 и R415 служат для регулирования уров-ня ограничения (уставки напряжения ограничения).

Напряжение с движков потенциометров R411, R415 поступают на неинверти-рующие входы ОУ А401, А402, на инвертирующие входы которых поступает че-рез делитель R408, R406 и резисторы R405, R407 выходное напряжение регулято-ра тока. Выходные напряжения А401, А402 через диоды Д401, Д402 и резисторы R401, R402 поступают на неинвертирующий вход ОУ А601 (регулятора тока).

Т.о., усилители А401, А402 образуют контуры отрицательной обратной связи усилителя – регулятора тока, которые включаются при достижении напряжения на выходе делителя R408, R406 величины напряжения уставки ограничения и пре-дотвращают дальнейший рост напряжения на выходе РТ. В динамических режи-мах и при изменении напряжения питающей сети величина напряжения уставки меняется пропорционально изменению величины опорных напряжений и тем са-мым обеспечивает исключение превышения напряжения управления (регулятора тока) уровня опорных напряжений.

3.3.6. Схема ограничения тока якоря. Схема ограничения тока якоря обеспечивает, в зависимости от настройки, ог-

раничение тока якоря на заданном уровне и зависимое ограничение тока в функ-ции частоты вращения.

Принцип работы токоограничения основан на ограничении выходного на-пряжения регулятора скорости, которое пропорционально току якоря. При работе токоограничения в режиме, независимого от частоты вращения якоря, выводится в нуль резистор R305 (точка 95 подключается к нулю). Величина уставки задается резистором R213.

При работе нелинейного токоограничения кривая допустимой перегрузки по току для двигателей ПБВ аппроксимируется двумя прямыми. Перегиб осуществ-ляется за счет изменения коэффициента передачи узла аппроксимации.

Схема работает следующим образом. Напряжение тахогенератора через делитель R304, R305 подается на схему

выделения модуля, выполненную на микросхеме А201, с выхода которой снима-ется сигнал положительной полярности, пропорциональной напряжению тахогенератора. Этот сигнал подается на вход узла аппроксимации, выполненного на элементах R207, R210, R208, R209, R211, Д203.

Точка перегиба определяется величиной напряжения подпора диода Д203 и регулируется в зависимости от типа применяемого электродвигателя резистором R208.

Page 21: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–21–

В результате суммирования напряжения усилителя А201, напряжений узла аппроксимации и смещения усилителя А202 на выходе форми-руется напряжение подпора диода Д205 заданной величины. Величина смещения определяет максимальный ток уставки и регулируется резистором R213. Для ог-раничения сигнала регулятора скорости другой полярности напряжение подпора диода Д206 формируется инвертором А203, подключенным к выходу А202. Диод Д204 ограничивает величину отрицательного напряжения на входе А202.

3.3.7. Схема защиты. Схема защиты предназначена для осуществления защиты электропривода от

неправильного чередования фаз питающей сети, обрыва любой из фаз, от исчез-новения стабилизированного питания любой полярности, от перегрева электро-двигателей типа ПБВ.

Схема состоит из фазосдвигающего конденсатора С909, транзисторных клю-чей Т905, Т906, схемы совпадений на Д910, Д911, Т907, R925, R926, интегрирую-щего конденсатора С911, транзистора Т908, реле Р1, Р2, индикатора Д914, сигна-лизирующего о наличии управляющих импульсов на тиристорах, а следовательно, и о наличии напряжения на выходе тиристорного преобразователя, опасного для обслуживающего персонала, и терморезистора, встроенного в двигатель (точки подключения 0–132).

В исходном состоянии транзистор Т907 заперт и цепь подготовлена для включения реле Р1, Р2. При нажатии кнопки "Пуск" включается реле, загорается индикатор состояния привода, размыкается цепь обратной связи регуляторов и подаются управляющие импульсы на тиристоры силовой схемы – происходит за-пуск электропривода. В случае неисправности в стабилизаторе напряжения или неправильном подключении к питающей сети не подается управляющий сигнал транзистору и не включается реле Р1, Р2.

3.3.8. Источник питания. Источник питания обеспечивает питание всех цепей управления постоянным

стабилизированным напряжением и собран по схеме двухканального стабилиза-тора с последовательно включенными регулирующими транзисторами. В качестве усилителей постоянного тока используются ОУ А901, А902.

3.3.9. Схема дополнительного усилителя. В схеме электропривода предусмотрен усилитель – регулятор А801, который

может быть использован в качестве регулятора положения. Входные и выходные цепи усилителя А801 выведены на внешний разъем. Подстройка "нуля" усилителя осуществляется резистором R810. Элементы коррекции – С801, С802, С803, R802, R803, R804.

4. Размещение и монтаж. Преобразователь монтируется в электрошкаф в вертикальном положении.

Температура в шкафу не должна быть более 45С. Электродвигатель устанавлива-

Page 22: НАЛАДКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭТ6фзво.рф/files/r_mnep.pdfНаладка системы управления. Условимся, что все изменения

–22–

ется и монтируется в соответствие с инструкцией по эксплуатации электродвигателя или паспортом.

При подсоединении преобразователя к сети необходимо соблюдать правиль-ность чередования фаз.

Проверить сопротивление изоляции преобразователя относительно корпуса мегомметром на 500 В.

При монтаже электропривода следует обратить особое внимание на надеж-ность заземления корпусов электродвигателя, тиристорного преобразователя, ре-акторов, согласующего трансформатора.

Провода 0, 90, 91, 129, 130; 0, 91 – выполнить экранированным проводом, скрутить (шаг скрутки 25 мм).

Подсоединение выводов тахогенераторов проводить проводами с высоким сопротивлением изоляции и шагом скрутки до 25 мм. Силовые цепи и цепи управления должны быть уложены в разные жгуты, исключающие наводки.

Расшифровка обозначения типа электропривода

Э Т6 Р 1 2 –25/ 220

–53/ 3000

УХЛ4

Электропривод Преобразователь тиристорный шестипульсный Р – реверсивный; С – реверсивный с гарантированны-

ми динамическими параметрами 1 – регулирование с постоянным моментом на валу

электродвигателя (от nmin до nmax) 1 – 2П; 2 – ПБСТ; 3 – ПГТ; 4 – ПБВ Номинальная мощность трансформатора, кВА Номинальное напряжение электродвигателя, В Типоразмер электродвигателя Частота вращения электродвигателя, об/мин, соответ-

ствующая задающему напряжению 100,5В Климатическое исполнение и категория размещения

по ГОСТ 15150–69