Учебное пособие 800587

силовой схемы расположены на панелях. Связь между модулями и панелями выполнена с помощью болтовых соединений.

На передней двери шкафа электроприводов

расположены следующие приборы и аппараты: 1) кнопки управления выключателем

(пускателем), включенным в силовые цепи -

"Вкл." и "0ткл.";

2)переключатель S7 для местного выбора направления чередования фаз выходного напряжения - "Вперед" или "Назад";

3)четыре резистора для управления напряжением задания выходной частоты (скорости) - "Вперед" или "Назад" (грубо и точно),

4)сигнальные лампы;

"Напряжение сети"; "Напряжение главных цепей";

"Питание двигателя вентилятора"; "Напряжение цепей подзаряда"; "Питание собственных нужд"; "Отключено"; "Перегрузка по току";

"Максимальная токовая защита"; "Обрыв фазы двигателя"; "Нарушение охлаждения вентилей"; 5) измерительные приборы: вольтметр "Напряжение на выходе", амперметр "Ток на выходе", вольтметр "Выходная частота".

На обратной стороне двери шкафа

расположены следующие аппараты и устройства: 1) тумблер для выбора управления "местное",

дистанционное"; 2) два резистора для корректировки уровней

напряжений задания на частоту (скорость) в двух направлениях - "Вперед" и "Назад";

3) платы системы управления (на поворотной раме).

ЭКТ2Д(Р) на 25, 63 и 160 А (50 Гц) выполнены в одном шкафу, а ЭКТ2Р на 160 (200 Гц), 250 и 400 А - в двух шкафах, которые жестко связаны между собой, но для облегчения транспортировки могут быть расстыкованы.

Электроприводы на 25А и 63 А выполнены с естественной системой охлаждения, а на 160, 250 и 400 А - с принудительной системой охлаждения с помощью встроенных в шкафы вентиляторов.

Устройство и работа электропривода

Электроприводы состоят из следующих функциональных частей:

1)силовой части,

2)системы управления выпрямителем (СУВ);

3)системы управления инвертором (СУИ);

4)системы авторегулирования (САР);

5)системы защиты и сигнализации (СЗС). Взаимодействие функциональных частей

электропривода показано на рис. 8.22 для однодвигательного электропривода.

Обе структуры (многодвигательного и однодвигательного электропривода) реализованы на одной плате регулирова-

Рис. 8.22. Схема комплектного тиристорного однодвигательного электропривода ЭКТ 2

ния. Переход с одной структуры на другую, осуществляется с помощью тумблеров, расположенных на плате регулирования

В инструкции по эксплуатации приняты обозначения:

1) условные обозначения конструктивных и функциональных составных частей электропривода и сокращения:

АИН - автономный инвертор напряжения; АПВ - автоматическое повторное включение; БД - блок датчика тока, БДСВ -блок датчика состояния вентилей; БП - блок питания;

ВЦЗГ - внешний цифровой задающий генератор; ЗГ - задающий генератор; ПЗ - плата защиты; ПР - плата регулирования;

ПУВ - плата управления выпрямителем; ПУИ - плата управления инвертором; САР - система авторегулирования; СР - система регулирования; ОТ - узел силового токоограничения; СУ - система управления;

СУВ - система управления выпрямителем; ТО - техническое описание и инструкция по

УДУ - устройство дистанционного управления; 2) условные обозначения физических величин: Jк - ток коммутации;

Jн - ток нагрузки,

Jном - номинальный ток электропривода; U - действующее значение выходного

напряжения,

Uзад - сигнал задания амплитуды и направления тока;

+Uоп, -Uоп - опорные напряжения;

Uном - номинальное выходное напряжение; Uс - напряжение сети;

Uном.с - номинальное напряжение сети; Uу - напряжение управления;

Е - действующее значение э.д.с. двигателя; f- выходная частота,

fнач - начальная частота электропривода; fном - номинальная выходная частота

электропривода; согл - начальный угол управления (согласования);

мин - минимальный угол управления;

макс - максимальный угол управления.

Силовая часть электропривода преобразует переменное напряжение промышленной частоты в переменное напряжение регулируемой частоты.

В зависимости от типоисполнений подача напряжения на управляемый выпрямитель осуществляется автоматическим выключателем (А) или пускателем (П), управление которыми производится с помощью кнопок "Включено" и "Отключено", а также воздействием сигналов защит. Все команды на включение и отключение выключателя или пускателя формируются с помощью платы защиты системы управления.

Силовой управляемый выпрямитель (УВ) системой фазо-импульсного управления (СУВ) осуществляет амплитудное регулирование величины выходного напряжения. Выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой схеме.

Процесс включения УВ и УИ происходит по команде сигнала задания (Uзад) с платы регулирования, разрешение на переключение УВ и УИ с датчиков состояния вентилей (ДСВ).

Система управления инвертором (СУИ) осуществляет управление частотой выходного напряжения электропривода.

Система авторегулирования (САР) обеспечивает плавное регулирование скорости

асинхронных, синхронно-реактивных двигателей, а также разгон, торможение и реверс двигателей.

Основные устройства регулирующей части электропривода расположены на плате регулирования (ПР). Регулирующая часть обеспечивает:

1)формирование входного сигнала задания управления;

2)регулирование темпа изменения задания на частоту, 0,5-60 с,

3)изменение выходного напряжения электропривода до номинального значения в функции частоты:

4)поддержание выходного напряжения постоянным по величине на частотах выше номинальной;

5)корректировку закона частотного управления электропривода;

где U - действующее значение выходного напряжения;

Е - действующее значение э.д.с. двигателя; f- выходная частота;

6)точность поддержания выходного напряжения

ичастоты в пределах, оговоренных в табл. 8.х1

7)устранение возможных автоколебаний;

8)торможение электропривода;

9)реверс электропривода;

10)работу электропривода от внешнего генератора импульсов.

Предусмотрена работа САР на однодвигательный или многодвигательный электропривод. В обоих случаях поддержание

скорости осуществляется без применения вращающихся датчиков скорости.

С целью обеспечения высокой точности частоты и поддержания оборотов синхроннореактивных двигателей предусмотрена возможность работы САР с применением внешнего цифрового задающего генератора.

При наличии рекуперативного моста УИ процесс торможения электродвигателей осуществляется рекуперацией энергии в питающую сеть (ЭКТ2Р), а при отсутствии последнего - методом динамического торможения с рассеиванием энергии на резисторах (ЭКТ2Д).

Система САР выполнена двухконтурной по принципу подчиненного регулирования. Внутренним контуром является контур регулирования входного тока преобразователя, внешним - контур регулирования э.д.с. двигателя или частоты.

Система защиты и сигнализации (СЗС) обеспечивает включение и отключение электропривода в рабочем и аварийных режимах.

Устройство и работа силовой схемы

Силовая схема электропривода предназначена для преобразования переменного напряжения питающей сети в переменное напряжение регулируемой частоты и амплитуды. Упрощенная схема силовой части электропривода представлена на рис. 8.23.

Силовая схема содержит следующие функциональные узлы: силовой управляемый выпрямитель (УВ), LC – фильтр (Ф), автономный инвертор напряжения (АИН), тормозное устройство (ТУ) и источники напряжения подзаряда (Un1,Un2).

Силовой управляемый выпрямитель

представляет собой трехфазную мостовую схему. В электроприводе с рекуперативным торможением установлены два трехфазных управляяемых моста УВ и УИ, включенных встречно-параллельно с раздельным управлением. Регулирование величины выпрямленного напряжения в УВ достигается изменением угла уп-равления тиристоров, которое осуществляется системой фазоимпульсного управления (СУВ).

УЗ и УИ подключаются к питающей сети с помощью пускателя П или автоматического выключателя А с дистанционным расцепителем и автоматическим приводом.

На входе УВ и УИ установлен токоограничивающий реактор L1. В цепь каждой фазы включены трансформаторы тока Т1, Т2, Т3 (герконовые датчики), выполняющие функции датчиков тока. Для ЭКТ2Д-25 датчики отсутствуют.

К выходу УВ и УИ подключен LC-фильтр (Ф). Фильтр выполняет функцию сглаживания пульсаций выпрямленного тока и напряжения и токоограничения в аварийных режимах.

8.23. Силовая схема преобразователя

В электроприводе использован автономный инвертор напряжения (АИН) с пофазной коммутацией.

Упрощенная схема АИН представлена на рис 8.23. Элементы схемы необходимо рассматривать как следующие функциональные группы:

1)мост основных тиристоров (V3, V4 ,V7 ,V8 ,V11

,V12);

2)мост коммутируемых тиристоров (V43-V18);

3)мост обратных диодов (V1, V2, V5, V6, V9, V10);

4)коммутирующие конденсаторы (C3,C4, C5);

5)коммутирующие дроссели (L1, L2);

6)разделительные диоды (V25, V26);

7)мост сброса энергии (V19-V24);

8)вспомогательные источники подзаряда Un1, Un2. Вспомогательные источники подзаряда Un1и Un2

обеспечивают автоматический и непрерывный дозаряд коммутирующего конденсатора в течении процесса коммутации, что обуславливает постоянство коммутационной способности АИН во всех режимах его работы.

Разделительные диоды V25, V26 служат для развязки источника основного питания (УВ) от вспомогательных источников подзаряда (Un1, Un2).

Цепь сброса энергии (V19-V24) служит для обеспечения стабилизации напряжения на коммутирующих конденсаторах, поддерживая его на уровне, не превышающем величины напряжения на источниках Un1, Un2.

Работа фазы АИН происходит в следующей последовательности. Предположим, что работают основные тиристоры V3, V7, V12. Ток нагрузки протекает по цепи: V3-V7 – фазы двигателя нагрузки – V12. Затем отпирается коммутирующий тиристор V13 для коммутации тока в V3. Амплитуда импульса разрядного тока (тока коммутации) через C3, V3 (V1), V25, L1, V13 превосходит ток нагрузки Jн, вследствие