1. Система імпульсно-фазового управління.
В верстатах з ЧПУ та РТК використовуються тиристорні ЕППС як з загальним так і окремим керуванням перетворювачів .
В теперішній час широке використання отримали системи регулювання приводів постійного струму з вентильними перетворювачами .Основним елементом вентильного перетворювача які призначенні для перетворення змінної напруги в постійну і для зворотнього процесу являються керуємі вентелі тіратрони,ртутні випрамлячі (ексітрони та ігнітрони) ,тиристори.
Загальний признак керуємих вентелів заключається в тому що вони можуть випрямити змінну напругу в постійну зі зміною тривалості протікання його в інтервалі провідності вентеля:
-Основною перевагою керуємих вентелів в порівнянні з двигуном –генератором ;
-Менша вага та собівартість ;
-Відповідно і меньши габорити;
-Простота резервування;
-Безіненрційність вентильних перетворювачів створює безперешкодне отримання перехідних процесів;
Енергетичні характеристики вентильних перетворювачів в багатьох випадках краща порівняно з з характеристиками Д-Г.
Звентельних перетворювачів найбільше розповсюдження отримали тиристорні перетворювачі завдяки великому ряду переваг над іншими вентильними перетворювачами;
-Малі падіння напруги в відкритому стванні;
-Велике швидко діяння ;
-Постійність готовності до роботи (відсутність ланцюгів накалу );
-Великий діапазон робочих температур (від 60-1500).
-Малі габарити і вага;
-Велика механічна міцність;
-Висока економічність.
-Значний коефіцієнт підсилення по потужності.
Тиристор представляє собою напівпровідниковий пристрій створенний на основі чотирьох шарової кремнієвої структури в якій чергуються шари з електронною і отвірною провідністю
З окремим керуванням необхідна додаткова ланка з двох комплектів тиристорів але в окремий момент часу працює лише один комплект . В такому випадку відсутній контур вирівнювального струму і виникає необхідність в використанні вирівнювальних дроселів що дає можливість в скороченні використанні міді і електротехнічної сталі .Але разом з цим і є недолік який сутево вливає на роботу ЕППС –Цей недолік є таким що погіршується і ускладнюється алгоритм керування перетворювачем що веде за собою ускладнену наладку і обслуговування ЕП і енергетичні показники двигунів .
В склад тиристорного ЕП крім двигуна і перетворювача також входить і струмообмежуючий реактор або трансформатор .Вони використовуються для під єднання перетворювача до мережі живлення
Струмообмежуючий реактор – обмежує струм короткого замикання і знижує швидкість зміни струму в навантаженні
Трансформатор – використовують для узгоджування напруги в мережі і в двигуні . В результаті цього підвищується коефіцієнт потужності привода при великих швидкостях і знижується амплітуда пульсації напруги на якорі ,що сутєво покращує роботу постійних магнітів збудження і покращує комутацію двигуна двигуна .Крім того трансформатор також як і реактор обмежує струм короткого замикання і знижує швидкість зміни струму в тиристорах а також зменшує вплив поміх мережі і інших джерел перешкод на роботу привода.
Рисунок 1 Типова схема тиристорного перетворювача
Рисунок 2 Регулятор струму
На виході першого суматора алгебраїчно сумується сигнал завдання швидкості U3 і сигнал від’ємного зворотного зв’язку по швидкості Uосс з датчика швидкості ДШ .Ця різниця Uосс -U3= Uвхрш поступає на вхід регулятора швидкості РШ З вихода РШ напруга Uвхрш передається на другий суматор де вона сумується з сигналом відємного зв’язку по струму Uост з датчика швидкості .Сигнал з датчика регулятора швидкості РШ на вхід системи імпульсного фазового управління СІФУ Велечина і знак цієї напруги визначає велечину і знак напруги на виході тиристорного перетворювача ТП а відповідно і швидкість Ω і напрямок обертання двигуна Змінна мережа напруги через силовий трансформатор Т потрапляє на тиристорний перетворювач виконаний по принципу окремого або загального керування .Керуєма напруга на тиристори подається від системи імпульсно фазового управління СІФУ яка служить для формування керуючих імпульсів ,розподілення їх по тиристорам і регулюванню їх фаз.
Виходячи з цього СІФУ система імпульсно фазового управління призначена для формування керуючих імпульсів, розподіленню імпульсів по тиристорам і регулюванню їх фаз .
СІФУ- система імпульсно фазового управління складається:
-Компапарата;
-Підсилювач формувач;
-Формувач імпульсів;
-Імпульсного трансформатора.
-На вхід компапарата поступає напруга(з опором) і керуємо напруга, з виходу регулятора струму.
Компапарат формує двох полярну напругу змінної сквапності яка за залежить від рівня і знака керуємої напруги
Компапарат будується на аналоговому інтегральному підсилювачі без зворотнього зв’язку.
Підсилювач формувач перетворює напругу на виході компапарата в серію одно полярних вузьких імпульсів і залежить від величини сквапності сигнала на виході компапарата
Підсилювач формувач будується на біполярних транзисторах і ризисторних ланцюгах.
Імпульсний трансформатор розділяє силову частину перетворювача в систему керування.
Таким чином СІФУ система імпульсно фазового управління перетворює двох полярну аналогову напругу на виході регулятора струму в серію імпульсів прямокутної форми яккі поступають на керуємі електроди тиристорів в потрібній фазі . за допомогою регулятора струму і швидкості досягається необхідне статичні і динамічні характеристики тиристорного привода:
-Статичні характеристики цього привода;
-Діапазон регулювання ;
-Чутливість;
-В загальному випадку визначаються параметрами регулятора швидкості;
-Динамічні характеристики;
Форма перехідних процесів при пуску ,реверсуванні і гальмуванні
Залежить від параметрів регуляторів швидкості і струму
Одна з самих важливих характеристик регулятора швидкостіє в тому що він повинен мати малий свій власний дрейф вихідної напруги так як цей параметр визначає стабільність нижньої швидкості двигуна.