Система шип-эд.

П итание ЭД осущ за счет измен. скважности работы управл. ключей.

Питание ШИП может роизводится от неупр. выпрямителя если не треб регулир тормож. В противном случае необходимо ставить узел сброса энергии или управ. инвертор. Частота ком. ключей 2,5-5 кГц. при этом преобразоват. можно считать безинерц. звеном.

В большинстве преобраз. использ. несим. ком-цию. К примеру, для одного вращения замкнут пост. УК4, а УК1 и УК2 комутир-ся в противофазе. При другом направ. вращен. замкнут постоянно УК3 . Подобный з-н позволяет получ меньшие пульсации тока.

Эп с вентильным эд (безколекторный).

В кач. ЭД исп. СД с пост. магнитами с датчиком положен. ротора и ТГ. Т.о. датчик положен. вместе с ключами АИНа выпол. функцию аналогич. коллектора ДПТ.

2. Принципы построения счпу шаговым двигателем.

Наиболее простыми являются шаговые приводы с разомкнутой структурой с питанием от источника тока или напряжения. Рассмотрим структуру такого привода.

Управляющий сигнал F_У, определяющий частоту управления, поступает на вход В или Н (вперёд или назад) в распределитель импульсов (РИ), который включает в соответствующий канал усилителя мощности (УМ). При питании шагового двигателя (ШД) от источника напряжения требуемый уровень тока I_З в фазах шагового двигателя поддерживается с помощью регулятора напряжения РН, на вход которого подаётся отклонение тока от заданного значения Δi.

РН представляет собой широтно-импульсный или частотно-импульсный преобразователь.

Приводы, предназначенные для реализации заданного закона изменения скорости выполняются с замкнутой системой управления.

Шаговый привод с пропорциональным (а) и релейным (б) регулированием

На рис.а) показана замкнутая система шагового привода с пропорциональным регулированием выходной координаты (скорости или положения).

Система состоит из РШП (разомкнутого шагового привода), объекта управления ОУ, содержащего аналоговый датчик регулируемого параметра, преобразователя ПНЧ, преобразующего аналоговый сигнал обратной связи U_ОС в последовательность импульсов с частотой f, частотного коммутатора ЧК и задающего генератора импульсов. ЧК сравнивает заданную частоту f_З с частотой ОС f. Полученный при этом сигнал с частотой Δf = f_З – f, в зависимости от его знаков поступает на вход вперёд В ли назад Н распределителя импульсов РИ.

На рис.б) показана замкнутая система шагового привода с релейным управлением. Здесь в результате сравнения аналоговых сигналов задания U_З и ОС U_ОС образуется сигнал рассогласования ΔU, поступающий на вход релейного элемента РЭ, который может быть двух или трёх позиционной.

При двух позиционной РЭ вырабатываемые генератором G импульсы с постоянной частотой f , в зависимости от знака рассогласования, поступает на входы В или Н РШП. При этом ключ К открывается или запирается не зависимо от наличия рассогласования. При трёх позиционном релейном элементе дополнительно используется состояние равенства U_З = U_ОС. При этом ΔU = 0 и ключ К запирается.

Рассмотрим разомкнутую систему ЧПУ с шаговым двигателем привода подачи фрезерного станка модели 6Н13ГЭ.

Программа задаётся унитарным импульсным кодом, записанным на магнитный носитель МН. Для каждой оси подачи выделяют по две дорожки с записью вперед и назад. Цена одного импульса программы соответствует одному шагу перемещения ротора ШД, которому в свою очередь соответствует перемещение рабочего органа равного 0,026 мм. Вал ШД соединён с входным валом гидроусилителя, приводящего в движение ходовой винт станка.

С устройством ввода-вывода программы появляются импульсы ЭДС, поступающие через элемент И на входы распределителя импульсов, выбирающего при каждом новом импульсе очередной канал управления усилителя мощности УМ. В рассматриваемой системе предусмотрена защита от потери импульсов (шагов), которая реализуется с помощью триггера Т, элемента И и элемента ИЛИ.

Очередной импульс программы с устройства ввода-вывода может пройти на вход распределителя импульсов, только при условии, что триггер находится в состоянии “1”.

Одновременно импульс программы поступает на нулевой вход триггера и перебрасывает его в состояние “0”. Если распределитель импульсов функционирует нормально, то в результате переключения каналов на схему ИЛИ поступит с вновь включенного канала импульсный сигнал и триггер вновь перейдёт в положение 1. Эта единица поступит на второй вход элемента И и т.о. будет обеспечена возможность поступления следующего импульса программы на вход распределителя импульсов. Если же в работе распределителя импульсов произойдёт сбой и РИ не произведёт переключение каналов, то сигнал на выходе элемента ИЛИ будет равным 0, триггер останется в положении 0 и подача импульсов программы на распределитель импульсов прекратится, ШД остановится.

При этом с некоторой задержкой времени, реализованной элементами задержки ЭЗ будет подан обслуживающему персоналу сигнал ошибки СО.

РИ часто выполняют с потенциальными выходными сигналами. В таком случае на входе элемента ИЛИ включается устройство, преобразующее аналоговый сигнал в импульсный.

3. Защитное заземление электроустановок

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металличе­ских нетоковедущих частей электроустановок — корпусов и оболочек, конструкций, ограждений и др., которые могут оказаться под напряже­нием в результате повреждения изоляции, замыкания на корпус и по другим причинам.

Замыкание на корпус или, точнее, электрическое замыкание на корпус — случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки. Замы­кание на корпус может быть результатом, например, случайного ка­сания токоведущей части корпуса машины, повреждения изоляции, падения провода, находящегося под напряжением, на нетоковедущие металлические части и т.п.

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением. Защитное заземление следует отличать от рабочего за­земления и заземления молниезащиты.

Заземление молниезащиты, — преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников с целью отвода от них то­ков молнии в землю.

Основной характеристикой защитного заземляющего устройст­ва (ЗУ) является электрическое сопротивление, которое состоит из со­противления растеканию тока с заземлителей и сопротивления со­единительных проводников. В сетях с изолированной нейтралью при замыкании на корпус электрооборудования через ЗУ будет проходить ток 1₃ и корпус окажется под напряжением относительно земли U₃,

равным разности потенциалов корпуса и нулевого потенциала земли (за пределами зоны растекания тока, обычно не ближе 20 м от оди­ночного заземлителя).

При малых значениях сопротивления ЗУ напряжение корпуса относительно земли будет небольшим и прикосновение к корпусу бу­дет безопасным (U₃ = I₃R₃ < U ).

На рис. 16.1 приведена принципиальная схема защитного за­земления в сети с изолированной нейтралью.

Защитное заземление применяется в электроустановках напря­жением до 1 кВ и выше 1 кВ до 35 кВ с изолированной нейтралью, а также в сетях 110 кВ и выше с эффективно заземленной нейтралью.

На рис. 16.2 показаны кривые распределения электрических потенциалов на поверхности земли при замыкании фазы на зазем­ленный корпус электродвигателя.

Как видно из рис. 16.2, по мере удаления от заземлителя R₃ , при­чем потенциалы всех корпусов, присоединенных к общему ЗУ, одина­ковы и равны φ₃ , напряжения прикосновения убывают по мере прибли­жения человека к заземлителю (в данном случае к первому корпусу Ml).

Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обуслов­ленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигает­ся путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (за счет уменьшения сопротивления заземления), а также путем вырав­нивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и зазем­ленного оборудования (за счет подъема потенциала основания, на ко­тором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

При оценке значения напряжения прикосновения следует учесть еще и сопротивление обуви и пола (для помещений), включенных по­следовательно с сопротивлением тела человека (R_o6 и R_п ). Защитой людей от воздействия напряжений прикосновения и шага служит правильно рассчитанное и выполненное заземляющее устройство.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя — проводников (электродов), соединенных между собой и находящихся в непосредственном сопри­косновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих за­земляемые части электроустановки с заземлителем.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих уст­ройств: выносное и контурное.

25. БИЛЕТ

1. Синхронная система импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем: назначение, функциональная схема, способы управления.

2. Автоматизация регулирования толщины полосы проката в чистовой группе клетей стана.

3. Как воздействует электрический ток на организм человека и какие факторы влияют на исход поражения током?