2. Вимірювально-налагоджувальний розділ

2.1. Призначення і технічні дані комплексного електропривода подачі типу бту 3601

Т иристорний перетворювач БТУ 3601 призначений для регулювання швидкості регулювання як звичайних двигунів постійного струму з незалежним збудженням, так і високомоментних електродвигунів.

Рис. 2.1.1 Загальний вигляд БТУ 3601

Б – блок (пристрій);

Т – тиристорний;

У – уніфікований;

3 – клас №3 – зі статичним напівпровідниковим перетворювачем постійного струму;

6 – група №6 – з реверсивним керованим випрямлячем, який виконаний на трьохфазній мостовій схемі випрямлення;

01 – порядковий номер розробки.

Силова частина перетворювача складається з двох трифазних мостових тиристорних комплектів, які працюють за принципом роздільного керування. Підключення перетворювача до силової мережі здійснюється через трансформатор.

Керування швидкістю обертання здійснюється двоконтурною системою автоматичного регулювання з ПІ-регуляторами струму й швидкості.

Для лінійності характеристики регулювання перетворювача в зонах безперервного і перервного струмів використовується нелінійна ланка з сигналом позитивного зворотного зв`язку по ЕРС двигуна.

Для підвищення термостабільності і збільшення діапазону регулювання електроприводу використовується попередній підсилювач регулятора швидкості, виконаний за схемою модулятор – підсилювач – демодулятор.

Перетворювач складається з двох печатних плат Е1 і Е2.

Плата Е1 містить функціональні вузли, необхідні для керування нереверсивним електроприводом :

• систему імпульсно-фазного керування (СІФУ);

• функціональний перетворювач ЕРС двигуна;

• нелінійну ланку (НЛ);

• вузол захисту і блокування (ВЗ і Б).

Плата Е2 виконується в двух модифікаціях, залежно від діапазону регулювання швидкості. Для діапазону регулювання 1: 10000 плата Е2 містить такі функціональні вузли :

- логічний пристрій роздільного керування (ЛП) з перемикачем характеристик (ПХ) та датчиком провідності вентилів (ДПВ);

• вузол струмообмеження, який залежить від швидкості (ВЗСГ);

• попередній підсилювач регулятора швидкості (ППРШ).

Для діапазону регулювання 1: 1000 в плати Е2 відсутній вузол ППРШ.

Вихідну напругу регулятора швидкості (РШ) відмежовується рівнем насичення операційного підсилювача і за допомогою змінного резистора-дільника, який ввімкнено у вихід підсилювача, може плавно регулюватися, задаючи уставку струмообмеження.

Регулятор струму формує напругу, яка пропорційна різниці сигналів задання струму і негативного зворотного зв`язку за струмом.

При перемиканні тиристорних комплектів В та Н одночасно аналогічними ключами В та Н здійснюється зміна полярності вихідної напруги датчика струму для зберігання негативного знакузззззззззззідлочоілрпірпжіжплоржіплоріжпірпжрішцщДззззззззззззззнаку зворотного зв`язку за струмом.

НЛ додає до вихідної напруги регулятора струму U_РТ , яка пропорційна струму двигуна, напругу U_E зворотного зв`язку за ЕРС з різними коефіцієнтами передачі. Коефіцієнт передачі НЛ за входом U_РТ є нелінійним, маючи залежність, обернену коефіцієнту передачі тиристорного перетворювача в зоні перервного струму. Коефіцієнт передачі НЛ за входом U_E є постійним.

Сигнал U_E формується функціональним перетворювачем ЕРС, який має характеристику, близьку до арксинусної, тобто обернену до характеристики регулювання тиристорного перетворювача. Цим здійснюється приведення сигналу тахогенератора, який пропорційний до ЕРС двигуна, до входу СІФУ.

Різнополярна напруга керування U_у НЛ перетворюється в однополярну завдяки перемикачу характеристик. Таким чином в статичному режимі роботи приводу БТУ 3601 на керуючий орган СІФУ подається тільки негативна полярність напруги, залежно від того, який тиристорний комплект приведений в дію.

Керуючий орган СІФУ забезпечує межі мінімального та максимального кутів регулювання, установку початкового кута регулювання. СІФУ виробляє імпульси керування для тиристорів. Фазний зсув імпульсів відносно силової напруги на тиристорах пропорційний напрузі, яка надходить до СІФУ від керуючого органу.

Підсилювачі імпульсів корегують за потужністю вихід СІФУ з імпульсними трансформаторами. Крім того, на підсилювачі імпульсів здійснюється здвоєння імпульсів.

Логічний пристрій роздільного керування (ЛП) слугує для формування сигналів В та Н, які керуються відповідними ключами В і Н в датчику струму, перемикачів характеристик та ланцюгу імпульсних трансформаторів.

Командою для ЛП на перемикання комплектів є зміна полярності сигналу U_нз, пропорційного напрузі U_РТ і коефіцієнту передачі НЛ.

Контроль відсутності струму через тиристори здійснюється ДПВ.

Елемент "І" здійснюється логічним множенням блокувальних сигналів U_бі та U_бв і має на виході логічний сигнал одиничного рівня в той проміжок часу, коли відсутній струм через тиристор й керуючий імпульс на тиристорі.

При появі команди на перемикання комплектів (напруга U_нз змінила знак) та наявність на виході елемента "І" сигналу одиничного рівня ЛП формує сигнал U_р=0 нульового рівня, який вмикає елемент відліку витримки часу. На період витримки часу імпульсні трансформатори обох комплектів знаходяться у вимкненому стані, і додатково сигнал U_р=0 забороняє формування імпульсів керування в СІФУ. По закінченню витримки часу здійснюється підключення імпульсних трансформаторів до заданого комплекту, і одночасно сигналом U_р=1 дозволяється формування імпульсів в СІФУ.

Керуючий орган СІФУ слугує для встановлення межі кутів регулювання, а також для встановлення початкового кута регулювання, тобто формує характеристику регулювання СІФУ α=ƒ(U_вх), що показано на рис.2.1.2 [2].

Рис. 2.1.2 Характеристика регулювання СІФУ