Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800587

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
6.52 Mб
Скачать

чего ток через V3 спадает до нуля. После этого избыток тока коммутации Jк, на который он превышает ток нагрузки Jн, направляется в обратный диод V1. Достигнув максимального значения, Jк начинает уменьшаться, создавая заряд обратной полярности на конденсаторе C3. В течение времени, когда V1 проводит ток, прямое падение напряжения в цепи V1, являясь обратным для тиристора V3, запирает его. Время приложения отрицательного напряжения к запираемому основному тиристору определяется величиной емкости конденсатора C3, индуктивностью L1 и током нагрузки. На холостом ходу АИН время приложения отрицательного напряжения (t)

определяется выражением t=(LC ) ,

где L – индуктивность коммутирующего дросселя L1; C – емкость коммутирующего конденсатора C3. После окончания перезаряда конденсатора C3,

включается тиристор V4 и конденсатор C3 дозаряжается до первоначального напряжения, но с обратной полярностью от источника подзаряда Un1 по цепи Un1-V13-C3-V4-Un1. К тиристору V3 вновь приложено прямое напряжение. К коммутирующему тиристору V13 прикладывается обратное напряжение реактора L1 при коммутации в другой фазе и он запирася. Конденсатор C3 подготовлен для запирания тиристора V4, осуществляемого в конце его проводящего полупериода отпиранием V14.

Вэлектроприводах для защиты тиристоров АИН при срабатывании защит одновременно включаются все основные тиристоры АИН по команде от платы защиты.

Вэлектроприводах без рекуперативного моста

(ЭКТ2Д) для обеспечения режима торможения используется тормозное устройство (ТУ), состоящее из двух цепей (последовательно включенный тиристор и

резистор), средней точкой подключенных к общей точке тиристоров фазы В АИН.

При торможении все тиристоры АИН продолжают включаться по рабочей диаграмме импульсами с задающего генератора (ЗГ), а импульсы УВ переводятся в инверторную зону.

В схеме введены обозначения:

А(П) – силовой выключатель автоматический (пускатель); ДТ – датчик выходного тока; ДСИ – датчик срыва инвертора.

8.6. Системы управляемый преобразователь – двигатель постоянного тока

Электропривод по системе ТВ-Г-Д

Электропривод (ЭП) по системе тиристорный возбудитель – генератор – двигатель (ТВ-Г-Д) широко применяется в механизмах экскаваторов, применяющихся в горно-обогати-тельной промышленности. Схема электропривода по системе ТВ-Г-Д приведена на рис. 8.24.

Работа схемы ЭП по системе ТВ-Г-Д

Тиристорный возбудитель генератора ТВГ обеспечивает управление возбуждением генератора с αф~ 3..6 в результате чего создаются дополнительные возможности для снижения нагрузок в режиме стопорения. Воздействующая на вход ТВГ система управления, унифицированная для всех ЭП экскаватора, содержит П-

регулятор

напряжения

генератора,

регулируемый

задатчик

РЗ,

командоаппарат,

формирующий сигнал задания напряжения Uз.н, а

так же пороговый элемент с ключом ПЭ .

 

 

Сигнал обратной

связи по току Uо.т.я снимается с об-мотки

дополнительных

полюсов и компенсационной обмотки генератора и

подается

на вход регулятора через

терморезистор

ТР, размещенный

в компенсационной

обмотке

генератора,

благодаря

чему

обеспечивается независимость стопорных токов от температуры окружающей среды и обмоток электрических машин. Сигнал обратной связи по напряжению Uо.н снимается с датчика напряжения ДН и подается на вход регулятора напряжения РН в качестве

отрицательной обратной

связи

по напряжению генератора и на

вход регулятора тока

якоря

РТЯ в качестве формирующей

положительной обратной связи

по напряжению Uп.н..

Устройство измерения упругого момента (УИУМ) на входе выдает сигнал усилия в подъемных канатах привода

Рис. 8.24. Система ТВ-Г-Д

подъема, который воздействует на вход РН. Если сигнал с выхода УИУМ отсутствует (есть слабина канатов), то сигнал на входе РН уменьшается и привод снижает скорость в необходимой степени. В приводе поворота сигнал УИУМ пропорционален усилию в валешестерне. При возрастании сигнала обратной связи Uо.н с выхода УИУМ , что свидетельствует об окончании выбора зазоров, этот сигнал поступает на вход РЗ , и темп изменения Uз.н возрастает.

Пороговый элемент ПЭ подключен на выход РН. Если сигнал Uз.т.я. превышает определенное значение, то ПЭ вступает в действие и его выходной сигнал

подаваемый на вход РЗ,

уменьшает темп изменения Uз.н

.

 

 

 

 

 

 

Разработанная оптимальная структура управления по

системе ТВ -

Г -Д

удовлетворяет

всем

требованиям,

предъявляемым

к ЭП

главных

механизмов

экскаватора,

обладает

весьма

 

большими

возможностями

формирования

статических

и

динамических

характеристик

(свойств)

обеспечивает все

возможные

режимы работы ЭП экскаватора.

Электропривод "SIMOREG 6RA24"

Силовая часть преобразователя "SIMOREG 6RA24" фирмы "SIEMENS" состоит из управляемого выпрямителя для питания обмотки якоря и полууправляемого выпрямителя для питания обмотки возбуждения. Включение тиристорного преобразователя в цеховую сеть (U(3)с=380 В и fc=50 Гц) выполняется через токоограничивающие реакторы.

Система управления частотой вращения электродвигателя, представленная на рис. 8.25, выполнена в виде двухзонной системы регулирования скорости. В первой зоне регулирование при постоянном моменте, во второй - при постоянной мощности. Система регулирования для

первой зоны выполнена в виде двухконтурной схемы подчиненного управления с внешним контуром регулирования скорости и внутренним контуром регулирования тока.

Рис. 8.25. Система управления скоростью двигателя

В контур тока входят:

-якорная цепь электродвигателя;

-тиристорный преобразователь;

-система импульсно - фазового управления (СИФУ);

-логического переключающего устройства (ЛПУ);

-регулятора тока и датчика тока (ДТ).

Функции системы импульсно - фазового управления, логического переключающего устройства и датчика тока выполняет 16-ти разрядный микропроцессор.

Задача системы импульсно - фазового управления состоит в формировании управляющих импульсов на силовые тиристоры. Она состоит из двух блоков:

-блок, формирующий управляющие импульсы для движения вперед;

-блок, формирующий управляющие импульсы для движения назад.

Гальваническая развязка обеспечивается при помощи импульсных трансформаторов (ИТ).

Переключение между блоками осуществляется по команде от ЛПУ. Функции логического переключающего устройства следующие:

-исключение возможности одновременной работы двух блоков СИФУ;

-обеспечение блокировки импульсов управления на прежнее направление перед запуском следующего до тех

пор, пока ток якоря не станет равным 0; - формирование сигналов управления регуляторами

скорости и тока.

Регулятор тока выполнен на базе ПИ-регулятора с возможностью раздельной регулировки пропорциональной и интегральной составляющих.

Датчики тока выполнены на трансформаторах тока, стоящих на стороне переменного тока в двух фазах. Через преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение датчики тока подключаются к регулятору тока.

В контур скорости входят:

- механическая часть электродвигателя;

-контур тока;

-регулятор частоты вращения;

-датчик частоты вращения.

Регулятор частоты вращения выполнен на базе ПИрегулятора с возможностью раздельной регулировки пропорциональной и интегральной составляющих и активным ограничением выходной величины. Ограничение выхода регулятора обычно составляет 10В. Функции регулятора частоты вращения выполняет 16-ти разрядный микропроцессор.

В качестве датчика частоты вращения используются:

-аналоговый тахогенератор (G), с диапазоном изменения выходного напряжения 8...250 В;

-импульсный тахометр (Т), преобразующий частоту вращения электродвигателя в импульсный сигнал. Максимальная выходная частота тахометра - 300 кГц.

Система регулирования для второй зоны выполнена в ви-де одноконтурной замкнутой системы (рис. 8.25). В замкнутый контур (контур тока) входят:

-цепь обмотки возбуждения;

-однофазный нереверсивный тиристорный преобразователь;

-система импульсно - фазового управления;

-регулятор тока с датчиком тока.

Система импульсно - фазового управления аналогична рассмотренной выше.

Регулятор тока выполнен на базе ПИ – регулятора с возможностью раздельного регулирования пропорциональной и интегральной составляющих. Функции системы импульсно - фазового управления и регулятора тока выполняет 16-ти разрядный микропроцессор.

Датчик тока включает шунтирующий резистор (находящийся в цепи обмотки возбуждения), преобразующее устройство и импульсный трансформатор.

Так как все функции регулирования выполняет микропроцессор, то в зависимости от требуемых режимов

работы, от параметров кинематической схемы, можно задавать различные значения параметров для всех регуляторов.

Основные технические данные электропривода

"SIMOREG 6RA24" указаны в табл. 8.6.

Таблица 8.6

Основные параметры электропривода "SIMOREG 6RA24"

Наименование параметра

Значение

 

 

Номинальное напряжение питания, В

3-ф, 400

 

 

Номинальная частота, Гц

45...65

 

 

Номинальное напряжение якоря, В

485

 

 

Номинальный ток якорной цепи, А

96

 

 

Номинальная мощность, кВт

30

 

 

Напряжение питания обмотки возбуждения, В

340

 

 

Номинальный ток обмотки возбуждения, А

10

 

 

Высота над уровнем моря, м

1000

 

 

Степень защищенности

IP00

 

 

Габаритные размеры, мм

268х385х

 

х275

Преобразователи для постоянного тока от 15 до 600 А приведены в табл. 8.7.

Таблица 8.7

№ по каталогу

 

6RA24.. – 6DV62 – 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

18

 

25

30

Номинальное

3-х фазное переменное напряжение 400 В

напряжение

 

(+15% / -20%)

 

 

питания, В

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальное

2-х фазное переменное напряжение 400 В

напряжение

(+15% / -25%); Iн=0.5 А (-35% для 1 мин.)

питания

 

 

 

 

 

 

 

 

электроники, В

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальное

Вентиляторы начинают ставить,

напряжение

 

 

начиная с 84 кВт

 

питания

 

 

 

 

 

 

 

 

вентиляторов, В

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальное

2-х фазное переменное напряжение 400 В

напряжение

 

(+15% / -20%)

 

 

питания поля

 

 

 

 

 

 

 

 

/Field/, В

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальная

Автоматический выбор от 45 до 65 в

частота, Гц

зависимости от питающей линии

Номинальное

 

 

 

 

420

 

 

напряжение

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянного тока,

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальный

15

30

 

60

 

100

постоянный ток, А

 

 

 

 

 

 

 

 

Способность к

макс. 1.5 при постоянном токе

перегрузке

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальный

6.3

12.6

 

25

 

42

выход, кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальные

80

140

 

230

 

320

текущие потери

 

 

 

 

 

 

 

 

питания, Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

(примерно)