Курсовая работа: Система управления тиристорного электропривода продольно-строгального станка
Рисунок 5 -
внешние характеристики тиристорного преобразователя
2.4. Выбор
функциональных блоков и устройств системы управления
Для построения
функциональной схемы автоматического регулирования тока возбуждения ДПТ в проекте
предусматривается выбор типовых функциональных блоков, на базе которых
проектируется схема.
Типовые блоки
определяются функциональным значением. Выбор блоков и устройств сводится в
таблицу:
Таблица 10 –
выбор функциональных блоков и устройств системы управления
№
Обозна-чение
Наимено-вание
Функциональное значение
Основной принцип действия
1
СБ
Силовой блок
Для преобразования переменного
напряжения в постоянное регулируемое напряжение, поступающее на якорь
двигателя
Характеризуется работой управляемой
схемой выпрямления
2
УЗСП
Устройство задания скорости
Для задания скорости ДПТ при помощи
тахогенератора
Сигнал задания изменяется при изменении
нагрузки на валу двигателя.
3
УОС
Устройство обратной связи
Для измерения сигналов по току статора
и току возбуждения
Используются датчики тока:
трансформаторы тока
4
РТ
Регулятор тока
Для регулирования тока возбуждения
ДПТ
Непрерывное сравнение сигналов
задания и сигнала обратной связи по току статора двигателя
5
СИФУ
Система импульсно-фазового управления
Обеспечивает формирование сигналов
управления, по которым создаются отпирающие импульсы
В основе принципа работы
используется вертикальный метод сравнения трех напряжений. Фаза импульса
определяется Uу, частота
определяется Uоп
6
ЯПУ
Ячейка пуска и управления
Контроль пуска ДПТ
При подаче питания на
преобразователь, происходит преобразование напряжения, и в работу включается
СИФУ и двигатель запускается в работу.
7
ЯР
Ячейка регулирования
Для автоматического регулирования
тока возбуждения
Измеряются сигналя по току и
напряжению двигателя и сравниваются с заданными установками. Отклонение
сигналов регулируется.
8
БЗ
Блок защиты
Для защиты от аварийных режимов
Отключение аварийных устройств при
повышении уставок
Рисунок 6 –
Функциональная схема однозонного электропривода с реверсом тока
якоря и
обратной связью по скорости ЭПУ 1-2…М
2.5. Выбор
электрических аппаратов управления и защиты
Таблица 11 - выбор
электрических аппаратов управления
№
Обозначение на схеме
Наименование электроаппарата
Кол-во
Условия выбора
Расчетные параметры
Тип
Технические данные
1
2
3
4
5
6
7
8
1
QF1
Автоматический выключатель в
силовой цепи
1
Uн≥Uс
Iн≥Iр
Iн.э.р≥Iр.э.р
Iн.т.р≥Iр.т.р
по числу пол.
по исп-нию
tотк.
Uс=380В
Iр=78,9А
Iр.э.р=157,8А
Iр.т.р=82,8А
3х полюсные
закрытое
tотк=10 мс
ВА52-39
Uс=380В
Iр.э.р=300А
Iр.т.р=80А
Iотсеч=3А
Iн=100А
2
QF2
Автоматический выключатель в цепи
управления
1
Uн≥Uу
Iн≥Iу.р
Iн.э.р≥Iр.э.р
по числу пол.
по исполн.
tотк
Uу=220В
Iр=Iу=4А
2-х полюсный
Закрытое
Tотк=10мс
ВА51Г-25
Iр=4А
Iном=25А
Uном=220В
3
QF3
Автоматический выключатель в цепи
двигателя
1
Uн≥Uу
Iн≥Iу.р
Iн.э.р≥Iр.э.р
по числу пол.
по исполн.
tотк
Uу=220В
Iр=Iу=114А
2-х полюсный
Закрытое
Tотк=10мс
ВА51-31
Iр=125А
Iном=160А
Uном=220В
4
КМ1
Контактор
1
Uн≥Uc
Iн≥Iр
Uн.к≥Uy
по числу контактов
по исполнению
Uс=380В
Iр=Id=78,9A
Uу=220В
3 главных
2з+2р б/к
Защищен
МК3-20Е
Uн=380В
Iн=100А
Число включений = 1200 вкл/час
1
2
3
4
5
6
7
8
5
КМ2
Контактор постоянного тока в цепи
двигателя
1
Uн≥Uc
Iн≥Iр
Uн.к≥Uy
по числу контактов
по исполнению
Uс=220В
Iр=Id=114A
Uу=220В
3 главных
2з+2р б/к
Защищен
КТ6023Б
Uн=220В
Iн=120А
Руд=50Вт
Рвтяг=580Вт
Число включений = 1200 вкл/час
6
SB1, SB2
Кнопка управления
2
Uн≥Uу
Iн≥Iк.мах
по числу конт.
по исполн.
Uу=220(110)В
Iк.мах=90-140мА
2з+2р
Закрытое
КУ-120
Uн=220В
Iн=4А
7
SA
Ключ управления
1
Uн≥Uу
Iн≥Iк.мах
по числу положений
по числу конт.
по исполнен.
Uу=220В
Iк.т=0,14А
На 3 полож.
1-0-1
6з+4р
защищен
ППГ-64
Uу=220В
Iн=15А
8
KV
Реле напряжения
1
Uн≥Uу
Iн≥Iк.м.
по числу конт.
по исполнен.
Uу=220В
Iк=40мА
1з+1р
Защищен
РЭВ-200
Uу=220В
Iнк=60мА
9
КТ1, КТ2
Реле времени
2
Uн≥Uу
Uнк=Uу
Iн≥Iк
t сраб.
по числу конт.
по исполн.
Uу=220В
Uк=220В
Iк=0,03А
tсраб=1-9с
1з+1р
Защищен
ЭВ-200
Uн=220В
Uнк=220В
Tсраб=0,1-10с
1з+1р
Iн=3А
1
2
3
4
5
6
7
8
10
КК1, КК2
Тепловое реле
2
Uн≥Uс
Iн≥Iр
Iн.т.р≥Iр.т.р
по числу контаков
по исполнению
Uс=380(220)В
Iр=114А
Iр.т.р=119,7А
2р
Защищен
ТРН-10А
Uн=220В
Uнк=220В
tсраб=0,1-10с
1з+1р
Iн=3А
Iн.т.р=125А
11
КА1, КА2
Реле максимального тока
2
Uн≥Uс
Iн≥Iр
Iн.уст≥Iр.уст
по числу конт.
по исполн.
Uс=380(220)В
Iр=114А
Iр.уст=136,8А
2р
Защищен
РЭВ-570
Iн=1,5-600А
Iр.уст=318А
2р
Защищен
12
НL
Лампа сигнальная
1
Uнл≥Uру
Iнл≥Iрл
Rн.доб≥Rр
Uр.у=24В
Iрл=120мА
Rр=2200Ом
АС2000
лампа КМ-90
Uнп=24В
Iн=90мА
Rн=2200Ом
13
FU
Плавкие предохранители
2
Uн≥Uу
Iн≥Iу
Iн.вст≥Iр.вст
Uу=220В
Iу=ΣIкат=3,6А
Iр.вст=9А
ППТ-10
Iн=10А
Uн=220В
Iв.ст=9А
2.6. Краткий
принцип работы системы электропривода
2.6.1 Работа
фазной схемы ЭПУ 1-2…М
Электропривод
имеет 2 зоны регулирования скорости: в 1 зоне измерение скорости производится
от минимального значения до номинального значения, за счет изменения
подводимого напряжения к якорю двигателя. Во 2 зоне регулирования скорости производится
за счет изменения подводимого напряжения к якорю двигателя. Во 2 зоне регулирования
скорости производится за счет уменьшения магнитного потока возбуждения, и
скорость увеличивается выше номинальной. Предусмотрены 2 ТП; ТПЯ – 1 зона регулирования
и ТПВ, вторая зона регулирования.
Система
управления построена по принципу подчиненного регулирования координат скорости
и тока. Задание скорости зависит от напряжения Uзад и с
помощью задатчика интенсивности ЗИ определяется закон качественного
регулирования. Сигнал с выхода ЗИ через фильтр R8, R15, C поступает на вход РС. Где
сравнивается сигналом ОС от BR1. Выход сигнала с RS действует через нелинейное звено
НЗ на переключатель характеристик ПХ и затем в устройство УО (управляющий
орган). Блок УО включает в себя регулятор тока РТ и СИФУ. Выход с СИФУ
действует сигналом на ФИ1-ФИ3, которые формируют отпирающие импульсы идущие на
силовые тиристоры ТПЯ. Переключение каналов СИФУ производится ЛУ. Между первой
зоной регулирования и второй зоной действует обратная связь, и создает непрерывную
зависимость регулирования скорости в зависимости от нагрузки на двигателе.
2.6.2.
Работа схемы СИФУ
Система
импульсно-фазового управления (СИФУ) предназначена для преобразования
постоянного управляющего напряжения в последовательность управляющих импульсов
соответствующей фазы, подаваемых на управляющие переходы тиристоров силовых
вентильных комплектов.
Синхронизирующее
фазное напряжение, поступающее из ИСН сдвигается фильтром. Ф на угол 30 эл.
градусов. C выхода фильтра напряжение с помощью пороговых элементов ПЭ1, ПЭ2
преобразуется в прямоугольные противофазные импульсы. Длительность импульсов
определяет зону разрешения выдачи управляющих импульсов для двух тиристоров
силового моста (анодной и катодной группы) одной и той же фазы сети.