Комплектний електричний привод постійного струму
Він характеризується найширшою номенклатурою, в його склад входять: ДПС із тахогенератором і відцентровим вимикачем (у деяких виконаннях); тиристорні перетворювачі для живлення обмоток збудження та якоря ДПС; силовий трансформатор або реактор; реактор, який згладжує; комутаційна та захисна апаратура (автоматичні вимикачі, лінійні контактори, рубильники); пристрій динамічного гальмування (при необхідності); схема керування ЕП; блоки живлення обмотки збудження тахогенератора та електромагнітного гальма; шафа високовольтного вводу (при необхідності) і комплект апаратів, приладів і пристроїв для керування та контролю стану ЕП.
Рисунок 13.22 – Функціональна схема комплектного електроприводу типу КТЕУ
Датчики технологічних параметрів робочих машин і механізмів, а також керуючі та сигнальні пристрої, які монтуються на пультах керування, через їхню специфічність, у комплект постачання звичайно не входять.
Електротехнічною промисловістю випускається кілька серій КЕП постійного струму.
Комплектні електроприводи серії КТЕУ мають широкий спектр своїх функціональних можливостей. Вони випускаються в однодвигунному і багатодвигунному варіантах реверсивного і нереверсивного виконання як з динамічним гальмуванням, так і без нього. КТЕУ потужністю до 2000 кВт забезпечують регулювання швидкості, положення, ЕРС, потужності та натягу, а КТЕУ на потужності до 12000 кВт тільки регулювання швидкості та потужності. На основі цих КЕП можуть бути реалізовані ЕП зі спеціальними характеристиками.
|
|
|
Функціональна схема КЕП серії КТЕУ [18] наведена на рис. 13.22. У силову частину КЕП входять два комплекти керованих випрямлячів UZ1і UZ2 реверсивного тиристорного перетворювача ТП, який забезпечує роботу двигуна М. Підключення ЕП до мережі змінного струму напругою 380 В здійснюється автоматичним вимикачем QF1 через реактор LF (перший варіант) або трансформатор (другий варіант). Автоматичний вимикач QF2 здійснює комутацію і захист силових кіл випрямленого струму. Для дистанційного вмикання кола якоря по сигналах схеми керування передбачений контактор КМ.
Для здійснення динамічного гальмування двигуна використовується резистор RV, підключення якого до якоря М здійснюється за допомогою контактора KV.
Обмотка збудження двигуна LM живиться від некерованого випрямляча VD, підключеного до трансформатора Τ1. Вмикання та захист кола збудження здійснюються автоматом QF3. Для КТЕУ на номінальні струми якоря більші 320 А обмотка збудження живиться від керованого випрямляча. Для формування необхідних статичних характеристик у схемі КЕП передбачені зворотні зв'язки за швидкістю, струмом і напругою. Зворотний зв'язок за швидкістю реалізується за допомогою тахогенератора BR, який має обмотку збудження LBR. Коефіцієнт підсилення зворотного зв'язку може регулюватися за рахунок зміни за допомогою блоку живлення ABR струму збудження тахогенератора.
|
|
|
Сигнали, пропорційні струму двигуна, знімаються з трансформатора струму ТА (змінний струм) і шунта RS1(випрямлений струм). Сигнал зворотного зв'язку за напругою знімається з потенціометра RP1.
Сигнали зворотних зв'язків по координатах ЕП і технологічним параметрам робочої машини надходять на вхід системи керування СК разом із сигналами завдання з пульта керування ПК. На підставі цих вхідних сигналів СК виробляє керуючий сигнал Uкер., який подається на СІФК тиристорів перетворювачів UZ1 і UZ2, а також здійснюється керування електричними апаратами (наприклад, контакторами КМ і KV), які входять до складу схеми комутації, захисту та сигналізації СКЗС.
СKЗC є блоком, який забезпечує комутацію, електричних кіл ЕП і виконання функцій захисту та сигналізації. Отримуючи інформацію від різних датчиків і апаратів захисту, СКЗС видає на пульт керування ПК дворівневі логічні сигнали про положення комутаційних апаратів, стан захисних і сигнальних апаратів, величині швидкості ЕП тощо. СКЗС здійснює також керування роботою блоку живлення електромагнітного гальма YB.
|
|
|
Для отримання інформації про струми якоря та збудження двигуна в схемі використовуються відповідно амперметри РА1і РА2, які підключені до шунтів RS1 і RS2. Для контролю напруги, яка подається на якір служить вольтметр PU.
Комплектні електроприводи серій ЕКТ і КТЕ потужністю відповідно до 2000 і 1000 кВт мають приблизно ті ж функціональні можливості, що і серія КТЕУ, і відрізняються набором і виконанням окремих блоків. Вони можуть застосовуватися в різних ЕП, які вимагають регулювання швидкості, положення та натягу.
Велика група КЕП розроблена і широко застосовується для привода механізмів верстатів, роботів, маніпуляторів і ряду інших подібних робочих машин і механізмів. До їх числа відносяться КЕП серій ЕТУ 3601, ЕТ3, ЕТ6, ЕТРП, ЕПУ1, ЕПУ2, ПРП, ЕШИР-1. В цих КЕП застосовуються високомоментні двигуни типів ПБСТ, ПГТ, 2П, ПБВ, ДК1, які забезпечують високі динамічні показники роботи привода. Ці двигуни мають вбудовані тахогенератори, за допомогою яких реалізується зворотний зв'язок за швидкістю. До складу цих КЕП, крім двигуна з тахогенератором, входять силовий перетворювач, пристрій керування, автоматичний вимикач, трансформатор живлення, реактор, що згладжує, апарати захисту та сигналізації. Деякі з цих КЕП (ЕТУ3601, ЕТ3) мають блоки зв'язку із системами ЧПК верстатів.
|
|
|
Більшість зазначених КЕП мають силові тиристорні перетворювачі, побудовані за однофазними або трифазними, мостовими та нульовими, нереверсивними і реверсивними схемами. У КЕП типів ПРП і ЕШИР-1 використовується транзисторний перетворювач із широтно-імпульсною модуляцією напруги (ШІМ).
Схеми керування більшості верстатних КЕП побудовані за принципами підлеглого регулювання координат з П- та ПІ-регуляторами струму і швидкості, що забезпечує великі діапазони регулювання швидкості, які лежать у межах однієї тисячі та більше. У КЕП для головних рухів верстата (ЕТ3, ЕТРП, ЕПУ1) передбачається керування струмом збудження двигуна за допомогою тиристорних перетворювачів (збуджувачів), чим досягається збільшення діапазону регулювання швидкості.
Потужність верстатних КЕП складає одиниці та десятки кіловатів.
Схема серійного електропривода типу ЕТЗР. Для привода механізмів різних металообробних верстатів, які вимагають регулювання швидкості в діапазоні до 1000 при потужності до 11 кВт, використовується схема серійного ЕП типу ЕТЗР (рис. 13.23).
Електропривод цього типу виконаний у виді замкненої системи регулювання швидкості з негативним зворотним зв'язком за швидкістю, який у залежності від настроювання забезпечує відносний перепад швидкості в межах 0,5 — 10 % при зміні моменту навантаження від 0,1 Мном до Мном.·В ЕП забезпечується також регулювання (обмеження) струму за допомогою вузлу струмообмеження ВСО. Для забезпечення стійкості та необхідної якості перехідних процесів ЕП у схемі застосовані гнучкі зворотні зв'язки за швидкістю ДПС і результуючому сигналу керування Uкер.2.
Рисунок 13.23 – Схема серійного ЕП типу ЕТЗР
Якір ДПС серії ПБСТ, 2П або ПГТ, який має вбудований тахогенератор BR, отримує живлення від тиристорного перетворювача, який містить силову частину (тиристори VS1 — VS6) і СІФК.
Тиристори VS1 — VS6 силової частини з'єднані в дві трифазні нульові схеми, які утворюють реверсивний перетворювач із двома комплектами тиристорів, які складають випрямну та інверторну групи. Керування цими групами здійснюється з використанням погодженого спільного принципу.
Для зменшення змінної складової зрівняльного струму, який протікає між випрямною та інверторною групами, в ЕП використовуються обмежувальні реактори L1 і L2. Вмикання в коло якоря реактора L3, який згладжує, дозволяє виключити режим переривчастого струму та підвищити використання ДПС за струмом.
Керування тиристорами VS1 — VS6 забезпечується транзисторною СІФК, яка працює за вертикальним принципом. Вона має три канали, кожний з яких працює на два тиристори, увімкнених в одну фазу.
Живлення ЕП здійснюється від трифазного трансформатора Т з двома вторинними обмотками. До однієї з них, яка має нульовий вивід, підключена силова частина привода, а до другої – через випрямляч VD обмотка збудження LОЗМ і блок живлення БЖ, з яким з'єднана схема керування. Обмотка збудження тахогенератора LBR отримує живлення від стабілізатора напруги СН.
До складу схеми керування ЕП входять проміжний підсилювач П1, підсилювач потужності (емітерний повторювач) П2, вузол струмообмеження ВСО,вузол гнучкого зворотного зв'язку ВГЗЗ, задавальний потенціометр RP, кнопки керування SВ1 і SB2 та пускове реле К.
Проміжний сигнал керування Uкер.1 формується як алгебраїчна сума сигналів, задавального Uз, тахогенератора Uш та струмообмеження Uс.о., для вироблення якого використовується нелінійний позитивний зворотний зв'язок за швидкістю ДПС. При струмі якоря, меншому струму відсічення, працює тільки контур регулювання швидкості. При струмі якоря, який перевищує струм відсічення, за рахунок нелінійності кола струмообмеження негативний зворотний зв'язок за швидкістю ДПС відключається і починає діяти позитивний зворотний зв'язок, забезпечуючи обмеження струму та моменту двигуна на заданому рівні.
Сигнал керування Uкер1 разом із сигналом коригувального гнучкого зворотного зв'язку Uг.з.з надходить на вхід підсилювача потужності П2 і після посилення у виді результуючого сигналу Uкер.2 подається на вхід СІФК за допомогою вмикального контакту пускового реле К. Керування цим реле здійснюється за допомогою кнопок керування: SB1 при пуску ДПС і SB2 при його зупинці. Реверсування ДПС здійснюється шляхом зміни полярності задавального сигналу Uз.
В ЕП типу ЕТЗР здійснюється низка захистів, блокувань і сигналізацій. Струмове реле КА,котушка якого увімкнена в коло якоря ДПС, а контакт – у коло живлення реле К, забезпечує максимальний струмовий захист ДПС. При його спрацьовуванні відключається реле К, з тиристорів знімаються сигнали керування і ДПС відключається від джерела живлення.
Автоматичні вимикачі QF1 і QF2 здійснюють максимальний струмовий захист силової частини тиристорного перетворювача, обмотки збудження ДПС і схеми керування.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1285; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!