Учебное пособие 800587
.pdfрезистор), 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) |
|
|
|
|
|
|
|
|