Федеральное государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Липецкий машиностроительный колледж Методические указания к практическим работам

№ 3, № 5, № 6,№ 7, № 9

Дисциплина: Электрическое и электро-механическое оборудование Специальность: 140613 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования

Липецк 2008 г

Одобрена цикловой предметной

комиссией «____» _______ 200 г.

Протокол № ____

Председатель цикловой комиссии

_____________ В. И. Фарафонов

Автор: В. И. Фарафонов

Зам.директора по УР___________ В. Н. Белобородова.

Рецензент:

Н. М. Долматова

Введение

Методические указания к практическим работам по дисциплине Электрическое и электромеханическое оборудование раз­работаны в соответствии с учебной программой. Ввиду отсутствия реальных станков и аппаратуры управле­ния этими станками лабораторные работы на действу­ющем оборудовании заменены практическими работами по изучению принципиальных схем электрооборудова­ния станков с различными системами управления. В процессе подготовки к выполнению практических ра­бот студенты должны повторить материалы по графи­ческим и буквенным обозначениям элементов схем и теоретический материал по релейно-контакторной ап­паратуре, магнитным усилителям, тиристорным преоб­разователям. В процессе выполнения практических ра­бот студенты изучают работу принципиальной схемы, оформляют отчет.

По каждой выполненной работе составляется от­чет, который должен содержать:

• титульный лист с наименованием колледжа, дисциплины, номера группы, фамилии, номера работы, ее наименования и цели;

• схему электрическую принципиальную, выполненную в соответствии с требованиями ЕСКД;

• краткое описание работы схемы;

• характеристики, поясняющие работу схемы;

• ответы на контрольные вопросы;

• выводы по работе;

Практическая работа № 3

Изучение схемы электропривода мостового крана

Цель работы: приобрести навыки в чтении и вы­полнении электрических схем, изучить работу принци­пиальной схемы, научиться находить неисправности в схеме.

Описание работы схемы

На рисунке 2 показана принципиальная элект­рическая схема электропривода передвижения мосто­вого крана, управляемого с помощью магнитного конт­роллера типа ТА-161, который подключается к сети через защитную панель, т.к. не имеет собственных аппаратов защиты. Оператор воздействует при управ­лении двигателем на командоконтроллер SA, имеющий семь контактов и девять фиксированных положений рукоятки.

Обмотка статора двигателя подключается к сети через реверсирующие двухполюсные контакторы КМВ и КМН. Резисторы в цепях ротора двигателя выводятся посредством двухполюсных контакторов КМП, КМУ1 - КМУЗ. Схема позволяет получить: автомати­ческий пуск на естественную характеристику в функ­ции времени; работу на трех промежуточных скорос­тях; торможение противовключением.

В нулевом положении рукоятки SА через замкну­тый контакт SA0 включается реле напряжения KV и своим контактом подготавливает к работе основные цепи управления. Одновременно включаются электро­магнитные реле времени КТ1 - КТЗ, размыкая свои контакты в цепи контакторов КМУ1 - КМУЗ.

При переводе рукоятки SA в первое положе­ние, например Вперед_, замыкается контакт SA1 и включается контактор КМВ, который своими главными контактами присоединяет статор двигателя к сети, а вспомогательным контактом включает реле КVБ. Через замыкающий контакт КVБ включается контактор КМТ, который подает питание в обмотки тормозного электромагнита YAT, механизм растормаживается и двигатель пускается в ход с полностью включенными резисторами в цепи ротора (характеристика 1 на рисунке 1).

При переводе рукоятки SA во второе положение включается контактор КМП, из цепи ротора выводится часть пускового сопротивления, двигатель разгоняет­ся до большей скорости (характеристика 2). Одновре­менно отключается реле КТ1 и начинает отсчет вы­держки времени.

При переводе рукоятки SA в третье положение и при срабатывании реле КТ1 включается контактор КМУ1, из цепи ротора выводится еще часть пускового сопротивления, двигатель разгоняется по характерис­тике 3. Одновременно отключается реле КТ2.

При переводе рукоятки SA в четвертое положе­ние и при срабатывании реле КТ2 включается контак­тор КМУ2, из цепи ротора выводится еще часть пуско­вого сопротивления, двигатель разгоняется по харак­теристике 4*, отключается реле КТЗ, с выдержкой вре­мени включается контактор КМУЗ, двигатель выходит на характеристику 4. В цепи ротора остается вклю­ченным небольшое сопротивление, смягчающее естест­венную характеристику двигателя для уменьшения пи­ка момента при ускорении.

При переводе рукоятки SA из нулевого в чет­вертое положение двигатель начинает разгоняться по характеристике 2 и автоматически выходит на харак­теристику 4.

Для быстрой остановки двигателя следует пере­вести рукоятку SA в положение 1 Назад. При этом отключаются контакторы КМВ, КМП, КМУ1 - КМУЗ и реле КVБ (на небольшой отрезок времени), форсированно срабатывает реле КVП (резистор R3 шунтирован кон­тактом КVБ) и происходит торможение противовключением при введении всех резисторов в цепь рото­ра. При скорости ω = 0 реле КVП теряет питание, и оператор должен перевести рукоятку SA в нулевое положение. Для реверса двигателя рукоятку SA необ­ходимо установить в одно из положений 2, 3 или 4 Назад.

В цепи катушки реле KV находятся контакты ко­нечных выключателей SQB и SQH, a также контакт ава­рийной кнопки SBC. После срабатывания какой-либо защиты или перерыва в электроснабжении пуск двига­теля возможен только после установки рукоятки командоконтроллера в нулевое положение, когда контакт SAO замкнут и включится реле напряжения KV.

Контрольные вопросы.

1. Что такое магнитный контроллер?

2. Каково назначение выпрямителя UZ?

3. Как происходит пуск двигателя при переводе ру­коятки SA сразу в четвертое положение?

4. Каково назначение реле KV, КVП, КVБ?

5. Каково назначение конечных выключателей SQH, SQB?

6. Каким образом осуществляется реверс двигателя М?

7. Как осуществляется защита электрооборудования?

8. Что произойдет с работой схемы, если:

а) оборвется катушка контактора КМУ1?

б) залипнет вспомогательный контакт контактора КМП?

в) оборвется катушка реле времени КТ2?

Рисунок 1 Механические характеристики двигателя мостового крана, управляемого магнитным контроллером ТА-161

Практическая работа № 5

Изучение схемы электропривода токарного станка по системе генератор - двигатель

Цель работы: приобрести навыки в чтении и вы­полнении электрических схем, изучить работу принци­пиальной схемы, научиться находить неисправности в схеме.

Описание работы схемы

Главное движение - вращение шпинделя осущест­вляется от двигателя постоянного тока Ml, питаемого от генератора G. Частоту вращения шпинделя можно регулировать изменением тока в обмотке возбуждения генератора.

На рисунке 4 показана электрическая принци­пиальная схема главного привода. При включении вык­лючателя SA1 и нажатии кнопки SB2 включается кон­тактор КМ5, который замыкает свои силовые контакты и начинает работать асинхронный двигатель М2, меха­нически связанный с генератором. Одновременно замы­кается вспомогательный контакт КМ5, шунтируя кнопку SB2.

Для плавного пуска привода управление полем генератора производится с помощью плоского конт­роллера R2, сопротивление которого включено после­довательно с обмоткой возбуждения LG генератора. Направление вращения двигателя Ml задается контакторами КМ1 и КМ2 и кнопками SB4, SB5; изменение скорости вращения двигателя Ml производится путем вращения подвижного контакта плоского контроллера серводвигателем МЗ, который управляется контакторами КМЗ и КМ4 и кнопками SB6, SB7. Крайнее положение контакта огра­ничивается конечными выключателями SQ1, SQ2. При отключении двигателя контакты возвращаются автома­тически в крайнее положение, соответствующее мини­муму напряжения генератора, т.к. включается контак­тор КМЗ через размыкающие блок - контакты КМ1 и КМ2.

Для пуска привода, например Вперед, после включения выключателей SA1, SA2, нажимается кнопка SB4, получает питание контактор КМ1, замыкает главные контакты, в обмотку возбуждения генератора подается минимальное напряжение, двигатель разгоняется по характеристике 1 (рисунок 3) с малой угловой ско­ростью. Для увеличения скорости двигателя нажимает­ся кнопка SB7, получает питание контактор КМ4, замы­кает свои главные контакты, серводвигатель МЗ полу­чает питание, вращает подвижный контакт плоского контроллера R2, возбуждение генератора увеличивает­ся, двигатель Ml разгоняется до большей скорости.

Для отключения привода нажимается кнопка SB3, контактор КМ1 теряет питание, ток возбуждения генератора становится равным нулю, двигатель Ml тормозится. Одновременно включается контактор КМЗ, замыкает свои контакты, двигатель МЗ включается в обратном направлении и выводит плоский контрол­лер в нижнее положение, вводя тем самым в цепь LG полностью все сопротивление, которое необходимо для следующего пуска двигателя. Сопротивление вводится до тех пор, пока не сработает конечный выключатель SQ1.

Защита электрооборудования от короткого замы­кания осуществляется предохранителями FU1, FU2.

Контрольные вопросы.

1. Какие существуют достоинства и недостатки систе­мы Г-Д?

2. Каким образом происходит регулирование скорости двигателя Ml?

3. Каково назначение плоского контроллера?

4. Каково назначение выпрямителя VD1-VD4?

5. Какие возможны неисправности, если при нажатии кнопки SB4 не запускается двигатель Ml?

6. Что произойдет с двигателем Ml, если оборвана его обмотка возбуждения, а напряжение на якорь по­дается?

7. Каким образом происходит торможение двигателя Ml?

8. Как изменится работа схемы при:

а) залипании силового контакта КМЗ?

б) залипании силового контакта КМ2?

в) обрыве вспомогательного контакта КМ5?

г) обрыве обмотки возбуждения LM3?

Рисунок 3 Механические характеристики главного привода токарного станка по системе Г-Д

Практическая работа № 6.

Изучение схемы электропривода продольно-строгального станка по системе генератор-двигатель с магнитным усилителем с

обратными связями

Цель работы: приобрести навыки в чтении и вы­полнении электрических схем, изучить работу принци­пиальной схемы, научиться находить неисправности в схеме.

Описание работы схемы.

Для привода стола используются два двигателя постоянного тока на напряжение 110В и мощностью по 32 кВт каждый, соединенных последовательно и пи­таемых от одного генератора (Р_ном=70кВт, U_ном=230В). Замена одного двигателя полной мощности двумя двигателями половинной мощности уменьшает момент инерции привода стола, а, следовательно, и по­тери энергии в переходных процессах, или увеличива­ет производительность станка за счет повышения ус­корения. Регулирование угловой скорости двигателей производится только изменением напряжения генера­тора в диапазоне 15:1.

На рисунках 7, 8 показана электрическая прин­ципиальная схема главного привода. Обмотка возбуж­дения генератора разделена на две части (L2G-1 и L2G-2), включенные в плечи уравновешенного моста с двумя балластными резисторами Rб1 и Rб2. B диаго­нали моста включены два магнитных усилителя UL1 и UL2 (с внутренней обратной связью и выходом на постоянном токе), полярность напряжения которых та­кая, что токи I1 и I2 в полуобмотках возбуждения вычитаются, а в Rб1 и Rб2 складываются. Обмотки уп­равления магнитных усилителей включены последова­тельно- встречно, поэтому при подаче в них тока один усилитель подмагничивается, а другой размагничива­ется. При этом ток нагрузки первого усилителя будет возрастать, а второго усилителя - снижаться ( рисунок 5). При перемене полярности тока управления изменения токов нагрузки будут обратными. При от­сутствии подмагничивания UL1, UL2 напряжения на их выходе будут одинаковыми, а разность токов в наг­рузке равна нулю. При полном подмагничивании одного из магнитных усилителей, например UL1, и размагничи­вании другого (UL2) разность токов в нагрузке рав­на максимальному значению, т.е. Iвг = Iвном и Ег = Егмакс.

На обмотки управления W₃₁ и W₃₂ подается раз­ность напряжений: задающего Uз, снимаемого с регу­лятора скорости PC через потенциометр R0, и сигна­ла обратной связи по скорости Uос, снимаемого с тахогенератора BR. Таким образом, управляющее напря­жение UL1, UL2, от которого зависит ток возбуждения и напряжение генератора, определяется выражением

Uу = Uз – Uос = Uз - Кос ω

где Кос = Uтг /ω - коэффициент обратной связи по скорости, величина которого определяется диапазоном регулирования скорости и требуемой жесткостью ме­ханических характеристик двигателя.

Из данного выражения следует, что при заданной величине Uз с возрастанием нагрузки двигателей Ml, М2 их угловая скорость будет снижаться, что приве­дет к уменьшению напряжения Uос. Результирующий сигнал Uу на входе UL1, UL2 будет увеличи­ваться, что вызовет рост напряжения генератора и обеспечит поддержание заданного значения угловой скорости двигателей ( рисунок 6 ).

Ограничение тока якорной цепи при перегрузках и в переходных режимах пуска, торможения и реверса двигателей производится посредством узла отсечки по току. В этот узел входят: стабилитроны VD3 и VD4; обмотки управления магнитных усилителей W_T1 и W_T2, включенные на разность напряжений: Uдп, снимае­мого с обмоток дополнительных полюсов генератора, и Uпр пробоя стабилитронов, выбираемых по условию

Если Uдп < Uпр, то стабилитроны заперты и узел ограничения тока не действует. Когда же ток в якорной цепи превышает значение Iотс, то Uдп > Uпр и по обмоткам W_T1, W_T2 начинает прохо­дить ток. Магнитодвижущая сила (МДС) этих обмоток направлена навстречу МДС задающих обмоток, поэтому разность токов в нагрузке магнитных усилителей будет уменьшаться, а это вызовет снижение напряже­ния генератора и ограничение дальнейшего возраста­ния тока в якорной цепи.

Схема управления главным приводом предусмат­ривает автоматический и наладочный режимы работы станка. В автоматическом режиме управление приводом осуществляется в функции пути, контролируемого ко­нечными переключателями направления хода стола (вперед, назад) SQXB,SQXH и скорости стола SQC1 и SQC2.

Перед пуском станка включается вводной авто­матический выключатель, при этом подается напряже­ние на силовую часть схемы и трансформатор (на схеме не показаны), ко вторичной обмотке которого подключены: выпрямитель, питающий обмотки возбуждения двигателей М1, М2 и схему управления, а также магнитные усилители UL1, UL2 и другие узлы схе­мы. Нажатием на кнопку SВП включается контактор КМЛ и своими главными контактами подключает асинхрон­ный двигатель (на схеме не показан) преобразова­тельного агрегата Г-Д.

Для пуска привода нажимается кнопка SBB. Вклю­чаются контакторы КМБ, КМВ. Задающее напряжение, сни­маемое с потенциометра R0, поступает на задающие обмотки UL1, UL2, генератор G возбуждается и двига­тели разгоняются. В зависимости от положения конеч­ных выключателей изменяется величина сопротивления регулятора скорости PC, изменяется величина задаю­щего напряжения, двигатели работают на заданной скорости.

В наладочном (толчковом) режиме обеспечивает­ся получение малых скоростей стола. Наладочный ре­жим осуществляется при нажатии одной из кнопок SBmoлчк.Bn или SВтолчк.Нз, что вызывает включение контактора КМВ или КМН. На вход UL1 и UL2 подается пониженное задающее напряжение двигатели будут перемещать стол в прямом или обратном направлении с малой скоростью. При отпускании кнопки отключает­ся соответствующий контактор и двигатели быстро останавливаются.

Схема управления электроприводом предусматри­вает аварийное торможение двигателей Ml и М2, кото­рое происходит при отключении блокировочного кон­тактора КМБ в результате отсутствия тока в L2M1 и L2M2, срабатывания ограничителей хода стола SQ1, SQ2 или максимального реле КА. С отключением контактора КМБ теряют питание контакторы КМВ или КМН, и якорь генератора подключается на обмотки управления W_Г1, W_Г2 магнитных усилителей таким образом, что вы­ходной ток UL1, UL2 размагничивает генератор.

Защита электрооборудования от короткого замы­кания осуществляется автоматическими выключателя­ми, защита двигателей М1, М2 и генератора G - реле максимального тока КА.

Контрольные вопросы.

1. Каково назначение магнитных усилителей?

2. Каково назначение обмоток магнитного усилителя ?

3. Каким образом происходит ограничение тока якор­ной цепи при перегрузках?

4. Каково назначение тахогенератора?

5. Какую функцию выполняет реле КVОП?

6. Каким образом регулируется скорость двигателей Ml и М2?

7. Как происходит аварийное торможение двигателей Ml и М2?

8. Как изменится работа схемы при:

а) обрыве катушки КVОП?

б) пробое или обрыве стабилитрона VD3?

в) залипании контакта КМБ?

Рисунок 5 Характеристика управления магнитного усилителя

Рисунок 6 Электромеханические характеристики двигателя главного привода продольно-строгального станка в системе Г-Д с МУ

Практическая работа № 9

Изучение схемы электропривода расточного станка с применением двухскоростного двигателя.

Цель работы: приобрести навыки в чтении и вы­полнении электрических схем, изучить работу принци­пиальной схемы, научиться находить неисправности в схеме.

Описание работы схемы

Главное движение - вращение расточного шпин­деля осуществляется от двухскоростного асинхронно­го двигателя мощностью 10 кВт при частоте вращения 1460/980 об/мин. Частоту вращения шпинделя можно изменять в пределах 12,5 - 1600 об/мин с помощью коробки скоростей и переключения числа пар полюсов двигателя.

Система управления главным приводом станка обеспечивает: возможность вращения шпинделя в обоих направлениях; рабочий и наладочный режимы; одновре­менное включение привода шпинделя и насоса смаз­ки возможность переключения скоростей в шпиндель­ной коробке только при отключенном двигателе; при­нудительное электрическое торможение шпинделя для быстрой остановки.

На рисунке 10 показана электрическая схема главного привода. Включение реверсивных контакторов КМШВ1 и КМШН1 определяет направление вращения дви­гателя шпинделя МШ. Его частота вращения задается положением выключателя SQ2, который связан с уст­ройством переключения скоростей в шпиндельной коробке. При разомкнутом контакте SQ2 включен контак­тор КМШМ, обмотка статора соединена в треугольник и двигатель вращается с малой угловой скоростью. Если контакт SQ2 замкнут, то включены контакторы КМШБ1 и КМШБ2,обмотка статора соединена в двойную звезду и двигатель вращается с большой скоростью.

Переключение скоростей в шпиндельной коробке может производиться только при неподвижном положе­нии шпинделя. Поэтому в начале операции переключе­ния размыкается контакт выключателя SQ1, связанного с механизмом переключения, двигатель тормозится и останавливается. После завершения установки новой скорости нажатие на выключатель SQ1 прекращается, и двигатель вновь пускается.

Работа схемы при условии, что шпиндель станка должен вращаться с большой частотой, т.е. при замк­нутом контакте выключателя SQ2, происходит следую­щим образом.

Нажатием кнопки SBB включаются контактор КМШВ1, контактор КМН двигателя насоса смазки МН, за­тем реле КVПС, реле времени КТС и контактор КМШМ. Поэтому двигатель МШ пускается на меньшую уг­ловую скорость (характеристика 1, рисунок 9 ). Через не­которое время реле КТС отключает контактор КМШМ и включает контакторы КМШБ1 и КМШБ2, двигатель теперь будет разгоняться до своей высшей угловой скорос­ти (характеристика 2). Во время пуска двигателя реле контроля скорости SR замыкает свой контакт и вклю­чает реле торможения KVT1, которое своим контактом подготавливает цепь катушки контактора КМШН2 к последующему процессу торможения.

При нажатии кнопки SBC отключаются контакторы КМШВ1, КМН, КМШБ1, КМШБ2, реле КТС и подается питание на катушку контактора КМШН2. Этот контактор включа­ется, подавая на статор двигателя напряжение обрат­ной последовательности. Происходит процесс торможе­ния противовключением при введении в цепь статора резисторов Rп, ограничивающих тормозной ток и мо­мент двигателя ( характеристика 3 ). Контроль за про­цессом торможения осуществляет реле SR, контакт ко­торого в цепи катушки реле KVT1 размыкается при угловой скорости, близкой к нулю. Реле KVT1 теряет питание и отключает контактор КМШН2.

Поворот шпинделя при наладочных операциях совершается после нажатия кнопки Толч.вперед или Толч.назад, что вызывает включение контактора КМШВ2 или КМШН2. В цепь статора вводятся резисторы Rп, ог­раничивающие пусковой момент и обеспечивающие плавный пуск привода (характеристика 3). При нала­дочных режимах двигатель насоса смазки МН не вклю­чается.

Защита электрооборудования от короткого замы­кания осуществляется предохранителями FU1, FU2, за­щита двигателей МШ и МН от длительных перегрузок - тепловыми реле ККШ и ККН.

Контрольные вопросы:

1. Каким образом регулируется частота вращения шпинделя?

2. Каково назначение реле контроля скорости SR?

3. Каково назначение выключателей SQ1 и SQ2?

4. Каково назначение резисторов Rп?

5. Какие возможны неисправности, если при нажатии кнопки SBB двигатель не пускается?

6. Каким образом осуществляется переход на большую скорость?

7. Как осуществляется торможение двигателя МШ?

8. Как изменится работа схемы при:

а) обрыве катушки реле КТС?

б) залипании выключателя SQ1?

в) обрыве контакта реле SR?

Рисунок 9 Механические характеристики главного привода расточного станка

Практическая работа № 7

Изучение схемы электропривода продольно-строгального станка по системе тиристорный преобразователь – двигатель с подчиненным регулированием

Цель работы: приобрести навыки в чтении и вы­полнении электрических схем, изучить работу принци­пиальной схемы, научиться находить неисправности в схеме.

Описание работы схемы

На рисунке 13 показана схема управления главным приводом станка. Якорь двигателя М получа­ет питание от тиристорного преобразователя, состоя­щего из двух групп вентилей VSB и VSH, соединенных по встречно-параллельной мостовой схеме для работы с совместным управлением группами при нелинейном согласовании регулировочных характеристик Еп=f(Uуп), когда при любых значениях Uуп<Uупмакс соблюдается соотношение Епи > Епв (рисунок 11). Пре­образователь подключен к сети 380В через токоограничивающие реакторы LR. Ha стороне выпрямленного тока установлен сглаживающий дроссель L1. B цепи уравнительных токов включен четырехобмоточный дроссель L2 с электромагнитной связью контуров уравнительных токов Iур₁ и Iур₂.

Узел управлением пуском, торможением и ревер­сом двигателя выполнен в виде двойного задающего потенциометра R0 – R1, получающего питание от ис­точника стабилизированного напряжения +24В через контакты контакторов КМВ и КМН.

На вход усилителя PC, являющегося регулятором скорости, подается сигнал Uвхрс, равный разности задающего напряжения Uзрс и напряжения обратной связи Uос, снимаемого с тахогенератора BR. Ha выхо­де PC действует сигнал Uзрт, пропорциональный сиг­налу Uвхрс. Следовательно, усилитель PC представля­ет собой пропорциональный регулятор (П-регулятор).

Кроме основного внешнего контура регулирова­ния скорости в схеме имеется внутренний замкнутый контур регулирования тока якоря двигателя Iя. Для этого пропорциональный току I_Я сигнал Uот, снимаемый с шунта Rш и усиленный датчиком тока ДТ, по це­пи отрицательной обратной связи вводится на вход второго усилителя РТ - регулятора тока. Здесь он алгебраически суммируется с сигналом Uзрт, образуя результирующий сигнал Uвхрт. Следовательно, выходной сигнал регулятора скорости является задающим сигналом для регулятора тока Uзрт. На вы­ходе РТ, который охвачен местной обратной связью в виде цепочки RостСост, формируется сигнал Uуп_, пос­тупающий на блоки фазового управления СФУ-В и СФУ-Н тиристорными группами VSB и VSH. B выходном сигнале Uвых рт = Uуп содержатся две составляю­щие, одна из которых пропорциональна сигналу Uвхрт, другая - интегралу по времени от Uвхрт, т.е. регулятор РТ - пропорционально-интег­ральный (ПИ-регулятор). Такой регулятор будет поддерживать значение тока якоря двигателя I_Я в соответствии с заданием, т.е. с сигналом Uзрт. Поэ­тому и говорят, что контур регулирования тока в данной схеме является подчиненным контуру регули­рования скорости, отсюда и термин «подчиненное регулирование».

Для ограничения тока якоря двигателя величи­ной Iяст < Iядоп выходной сигнал регулятора PC имеет ограничение на уровне Uогр = Uзрт макс = КтIядоп, где Кт - передаточный коэф­фициент цепи обратной связи по току. Ограничение выходного напряжения регулятора PC производится с помощью стабилитронов VD1 и VD2, подключаемых па­раллельно резистору обратной связи Rосс_.

Пуск двигателя в схеме производится подачей задающего сигнала Uзрс с регулятора скорости сто­ла R1 нажатием кнопки Вперед (релейно-контактная часть схемы управления приводом выполнена примерно так же, как и в схеме для системы Г-Д с МУ). Пос­кольку сигнал Uзрс во много раз превышает устано­вившееся значение входного сигнала Uвхрс (т.к. скорость равна нулю и сигнал обратной связи по скорости равен нулю) , регуля­тор PC входит в зону ограничения, и на его выходе действует сигнал Uогр. Контур регулирования скорос­ти как бы размыкается, а контур регулирования тока вступает в действие, и двигатель начинает разго­няться практически при постоянном токе якоря, рав­ном Iяст. По мере разгона возрастает сигнал Uос = Ксω от тахогенератора BR. При угловой скорости двигателя, близкой к заданной, регулятор PC выходит из зоны ограничения, и с этого момента вступает в действие обратная связь по скорости. Разгон двига­теля заканчивается, и он переходит в установившийся режим при угловой скорости ωспр и токе якоря Iспр, соответствующих нагрузке стола при прямом ходе.

В конце прямого хода стола переключаются кон­такты путевого выключателя, при этом изменяется полярность задающего сигнала Uзрс, и регулятор скорости входит в зону ограничения при –Uогр. Сигнал управления преобразователя Uуп на входе обеих СФУ уменьшается. Преобразователь VSB закроется, a VSH будет работать в инверторном режиме при αи > 90. Ток якоря Iя, изменив направление, станет тормозным и благодаря действию регулятора РТ будет поддержи­ваться на уровне -Iяст. Происходит рекуперативное торможение двигателя М и далее его разгон в нап­равлении Назад (обратный ход стола).

При отключении контактов КМВ или КМН задающий сигнал станет равным нулю, и под действием сигнала обратной связи Uос = Ксω будет осуществляться ре­куперативное торможение двигателя при Iя = -Iяст в зоне больших скоростей, и по характеристике ω =f(Iя), соответствующей Uзрс = 0, при низких скоростях ( рисунок 12).

В установившемся режиме работы привода сигнал на входе РТ равен Uвхрт = Uзрт – Uот = 0, а на выходе РТ сигнал существует (он накоплен в процес­се разгона двигателя за счет интегрирующего дейс­твия регулятора) и значение его таково, чтобы обес­печилась ЭДС преобразователя Еппр или Епобр, не­обходимая для работы двигателя со скоростью ωспр или ωсобр при токе нагрузки Iспр или Iсобр_.

Контрольные вопросы

1. Что означает термин «подчиненное регулирование»?

2. Каково назначение дросселей L1, L2?

3. Что представляют из себя регуляторы скорости и тока PC и РТ?

4. Каково назначение стабилитронов VD1 и VD2?

5. Чем обеспечивается обратные связи по скорости и по току?

6. Как происходит пуск в данной системе?

7. Каково назначение блоков СФУ-В, СФУ-Н?

8. Как изменится работа схемы при:

а) пробое стабилитронов VD1, VD2?

б) обрыве резистора Rзс?

в) коротком замыкании в уравнительном дросселе?

Рисунок 11 Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя

Рисунок 12 Электромеханические характеристики двигателя главного привода продольно-строгального станка по системе ТП-Д с подчиненным регулированием

Литература

1. Е. И. Зимин., В. И. Преображенский, И. И. Чувашов. Электрооборудование промышленных предприятий и установок . М.:Энергоиздат,1981.

2. Усатенко С.Т. и др. Выполнение электрических схем по ЕСКД. М.: Издательство стандартов, 1989

2

31

3

30

4

29

5

28

6

27

7

26

8

25

9

24

10

23

11

22

С

12

21

хема Г-Д

13

20

14

19

15

18

16

17