(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Разработка системы управления электродвигателем
8
Расположено на
Оглавление
Задание
Выбор электропривода
Выбор структуры системы управления электропривода
Выбор комплектного тиристорного электропривода
Выбор частей силового электрооборудования в комплектном электроприводе
Выбор тахогенератора
Многофункциональная и структурная схемы электропривода. Переход к относительным единицам
Расчет характеристик структурной схемы
Выбор типа регуляторов и расчёт их характеристик
Перечень литературы
приложение А
Задание
электродвигатель силовой регулятор
Спроектировать комплектный тиристорный электропривод неизменного тока на основании данных технических требований.
Таблица 1 — Начальные данные
№
п/п
Наименование
Обозначение
Данные
1
Спектр мощностей, в границах которого следует избрать движок, кВт
От 101 до 200
2
момент инерции механизма JM в толиках от момента инерции мотора Лд
JМ / JА
1,5
3
Изменение момента статической перегрузки Мс в толиках от номинального Мн
МС/ Мн
1,4
4
Колебания напряжения сети
0,1
5
Спектр регулирования скорости вниз от номинальной
15
6
То же ввысь от номинальной
1
7
Допустимая статическая погрешность поддержания скорости при малой уставке
0,1
8
Величина токоограничения при упоре
2,0
9
Убыстрение электропривода при пуске
0,5
Выбор электропривода
Выбирается определенный движок неизменного тока независящего возбуждения на мощность из обозначенного в задании спектра мощностей. Величины номинального тока и напряжения на якоре мотора выбираются, исходя из номенклатуры движков в данном спектре мощностей и номенклатуры тиристорных преобразователей в комплектных тиристорных электроприводах. Режим работы электропривода SI. Номинальная скорость вращения мотора выбирается произвольно. В тех вариантах, когда в задании предусматривается регулирование скорости вше главный ослаблением потока возбуждения, следует избрать движок, допускающий такой регулирование.
Таблица 2 — Данные избранного электропривода
№
п/п
Наименование
Данные
1
Тип Мотора
П143-4к
2
Мощность, кВт
200
3
Напряжение на якоре, В
440
ток якоря, А
4
номинальный
500
5
наибольший (отн.знач.)
2,5
ток возбуждения, А
6
номинальный
9,5
7
при наибольшей скорсти
2,4
8
Поток 1-го полюса, Вб
10/3,4
Угловая скрость вала, о/мин
9
номинальная
400
10
наибольшая
1200
11
момент инерции якоря, кгм2
29
Сопротивление обмоток, Ом
12
якоря
0,0276
13
доп полюсов
0,0044
14
компенсационной
0,0166
15
независемого возбуждения
14,7
Число витков катушек, соединение катушек:
16
якоря
296/6
17
доп полюсов
11, посл
18
компенсационной
12, посл
19
независемого возбуждения
672, посл
20
Число полюсов
4
21
Число пар параллельных веток
2
22
Масса мотора, т
4,18
Выбор структуры системы управления электропривода
Выбор структуры системы управления электропривода делается с учетом требований технического задания на электропривод, главные пункты которого приведены в табл. 1.
Поначалу нужно зафиксировать с учетом количёственных черт главные многофункциональные режимы, которые должен воплотить проектируемый электропривод на основании требований технического задания: поддержание данной скорости вращения электропривода (с учетом требуемых спектра, допустимой погрешности, работающих возмущений), ограничение на допустимом уровне момента на валу электропривода (тока якоря), процессы разгона и торможения электропривода. Потом следует перебегать к выбору определенных контуров регулирования, реализующих обозначенные многофункциональные режимы электропривода и выяснению их количественных технических черт: допустимой статической ошибки, характеристик быстродействия и степени колебательности.
Выбор определенной структуры системы управления электроприводом делается методом сравнения вероятных вариантов с учетом критерий зздания. При всем этом обоснование проводится как для внутренних (если они используются), так и для наружных (главных) контуров регулирования.
В качестве внутреннего контура в тиристорных электроприводах неизменного тока обычно применяется контур регулирования тока якоря. Он обеспечивает:
ограничение тока якоря допустимым значением при перегрузках электропривода (к примеру, при работе привода на упор),
доп корректировку во наружном контуре регулирования скорости.
Внутренний контур регулирования напряжения на якорю встречается пореже. Он применяется:
в системе Г-Д для гашения остаточной ЭДС генератора при разрыве якорной цепи Г-Д,
в тиристорных преобразователях с раздельным управлением группами вентилей, если в зоне переключения групп нужно иметь качественное регулирование напряжения тиристорного преобразователя.
В качестве наружного могут быть использованы контуры регулирования:
напряжения на якоре мотора,
ЭДС мотора,
скорости вращения мотора.
Цри выборе наружного контура регулирования следует, в перзую очередь, исходить из величины допустимой статической ошибки в поддержании скорости вращения мотора, сопоставляя контур регулирования напряжения с контуром регулирования скорости. Если при всем этом контур регулирования напряжения обеспечивает требуемую по условиям технического задания точность поддержания скорости вала рабочего механизма, то его следует использовать как более обычной.
Схема с оборотной связью по скорости является всепригодной, но ее следует использовать, когда не удается обеспечить данных характеристик в наиболее обычных по конструкции схемах с оборотными связями по напряжению на якоре либо ЭДС.
Схема электропривода с системой регулирования потока мотора применяется в тех вариантах, когда рабочий механизм допускает увеличение скорости вращения при малых моментах статической перегрузки (к примеру, при частичном регулировании скорости электропривода в режиме всепостоянства мощности). Потому что в начальных данных к курсовому проекту нет сведений о связи момента статической перегрузки с величиной скорости вращения мотора, то использовать схему двухзонного регулирования скорости следует только в тех вариантах, где целенаправленно указана величина поддиапазона регулирования скорости ввысь от номинальной.
Схема «источник тока движок» применяется в электроприводах, где требуется умеренное быстродействие и нужно иметь малые габариты тиристорного преобразователя.
Из выше изложенного избираем схему с оборотной связью по корости.
Выбор комплектного тиристоряого электропривода
В истинное время заводы-зготовите электротехнического оборудования обеспечивают поставку собственной продукции в виде законченных изделий комплектных электроприводов. Каздый завод применяет свою маркировку изделий, которая приводится в соответственных справочниках и каталогах на электрооборудование.
Реальный учебный курсовой проект нацелен на промышленные комплектные тиристорпые электропривода неизменного тока серии КТЭУ и КТЭ . Электропривода данной для нас серии имеют последующее типовое обозначение:
КТЭУ-Iном/Uном-АБВ-ГВМТД-УХЛ(04)тут КТЭ — комплектшшй тиристорный электропривод; .
IH0M, UH0M — номинальные выпрямленные ток и напряжение ти- ристорного преобразователя в КТЭ. Комплектные электроприводы серии КТЭ мощностью до 1000 кВт пшют шкалу номинальных напряжений 220, 440 и 600 В и выпускаются на номинальные токи 25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000 и 1600 А;
Буковкы А, Б, В (1-ая) и Г подменяют собой определенные числа в согласовании со следующлм их смысловым значением:v
А — выполнение силовой схемы электропривода: (I) однодвигателькый электропривод без линейного контактора, 2- даухдвигательный электропривод с параллельным соединением якорей движков, 3-многодвигательный электропривод, 5 однодвигательный электропривод с линейным контактором, 9 — тиристорный возбудитель;
Б — режим работы: I — нереверсивный, 2 — реверсивный с реверсом поля мотора и без режима рекуперации электропривода, 3- реверсивный с конфигурацией полярности напряжения на якоре;
В — выполнение тиристорного преобразователя в КТЭ по способу связи с сетью: 1- с реактором, 2- с трансформатором:
Г — выполнение системы автоматического регулирования (САР): 0 — без CAP, 1 -САР скорости однозонная, 2 — САР скорости двухзонная с адаптивным регулятором, 3 — САР положения однозонная. 4 — САР положения двухзонная, б — САР скорости двухзонпая, 6 — САР мощности однозонная,…, 10 — цифровая САР положения,
II — САР скорости с реверсом поля мотора 18 — цифровая
САР скорости, 20 — САР натяжения;
Буковкы В (2-ая), М, Т, Д указывают на наличие устройств: питания обмотки возбуждения мотора, питания электромагнитного тормоза, питания обмотки возбуждения тахогенератора, динамического торможения электропривода. При отсутствии какого-нибудь из этих устройств соответственная буковка в маркировке опускается;
Буковкы УХЛ указывают на выполнение для районов с умеренным и прохладным климатом, 0 — на общепромышленное выполнение, крайняя цифра 4 обозначает категорию размещения по ГОСТ-15150-69, т.е. в закрытых отапливаемых помещениях.
Комплектный тиристорный электропривод выбирается с учетом:
— шкалы токов и напряжений мотора по цепям якоря и возбуждения;
— избранной структуры системы управлэния электроприводом.
В комплектный тиристорный электропривод, не считая мотора неизменного тока, заходит:
— тиристорный преобразователь (включая силовой трансформатор либо токоограничивающие реакторы) для питания якорной цепи мотора;
— сглаживающий дроссель (если требуется);
— тиристорный преобразовательный агрегат для питания обмотки возбуждения при регулируемом магнитном потоке мотора, также интегрированный источник возбуждения либо аппаратура для подключения обмотки возбуждения к сети неизменного напряжения 220 В при нерегулируемом потоке мотора;
— силовая коммутационная и защитная аппаратура;
— щит автоматического управления электроприводом, содержащий шкаф с релейно-контакторкой аппаратурой и шкаф с элементами УБСР;
— стеллажи с резисторами для динамического торможения;
— тахогенератор с блоком возбуждения тахогенератора.
Выбирим комплектный тиристорный электропривод из справочника «Комплектные тиристорные электроприводы» И. X. Евзеров, А. С. Горобец, Б. И. Мошкович стр. 14 КТЭУ-800/440-532-1ВМТД-УХЛ.
Выбор частей силового электрооборудования в комплектном электроприводе
Выбору и проверке подлежат последующие элементы силового электрооборудования: вентильный преобразователь с трансформатором (либо с токоограяичивающими реакторами в бестрансформаторной схеме), слаживающий дроссель в цепи якоря мотора и коммутирующая аппаратура.
Вентильный (тиристорный) преобразователь в комплектном электроприводе выбирается с учетом номинальных тока и напряжения электродвигателя.
Номинальный ток комплектного электропривода соответствует номинальному току его тиристорного преобразователя и должен быть не меньше номинального тока мотора:
Iвтп > Iнд.
При выбирании электропривода следует также проверить, чтоб наибольший ток мотора не превосходил очень допустимый ток комплектного электропривода. По выпрямленному току тиристорные преобразователи допускают перегрузку в повторяющемся режиме не наиболее 75% в течение I мин. и не наиболее 110% в течение 15. При всем этом среднеквадратичный ток не должен превосходить номинальный при времени усреднения 10 мин.
Номинальное напряжение.комплектного электропривода выбирается в согласовании со шкалой напряжений тиристорных преобразователей по величине номинального напряжения на якоре мотора так, чтоб
Uнтп > Uндв.
В избранном тиристорном преобразователе следует проверить величину припаса по выпрямленному напряжению. Завышенный припас по напряжению приводит к завышению габаритов трансформатора, усугубляет коэффициент мощности электроустановки, также наращивает пульсации выпрямленного напряжения и тока.
Заниженный припас по напряжению приводит к насыщению тиристорного преобразователя, а это вызывает чрезмерную неконтролируемую системой регулирования просадку скорости вращения мотора при колебаниях напряжения сети либо при перегрузке привода. Вероятны также лишние токи и даже прорыв инверторной группы при торможении электропривода, В переходных действиях восстановления динамического падения скорости доп припас по выпрямленному напряжению необходам для преодоления воздействия индуктивности якорной цепи дбигателя на процессы конфигурации тока якоря.
В реальном проекте делается проверка избранного припаса по напряжению в преобразователе лишь для статических режимов поддержания скорости. При всем этом учитываются приведенные в задании величины колебания напряжения сети и перегрузки электропривода. Проверка делается опосля расчета характеристик силового электрооборудования. Обязано производиться неравенство:
Edo > Ед + ДU1 + ДU2 = Ед + Edo ДUC/ UC+Iм Rяц ,
тут Edo — ЭДС безупречного холостого хода преобразователя; Ед — ЭДС мотора при наибольшей скорости; ДU1 — понижение напряжения преобразователя, вызванное колебаниями ДUC напряжения сети UС; ДU2 — падение напряжения в силовой цепи преобразователь-двигатель при протекании наибольшего рабочего тока перегрузки Iм;
Rяц — суммарное сопротивление силовой цепи преобразователь — движок.
Выбор трансформатора.
Мощность проектируемого привода очень значительна. Для таковых приводов рекомендуется устанавливать отдельный трансформатор, питающийся от сети 6кВ.
Из справочника «Комплектные тиристорные электроприводы» И. X. Евзеров, А. С. Горобец, Б. И. Мошкович стр. 50 избираем токограничивающий реактор типа ТС3П-630/10УЗ и заносим его данные в таблицу 3
Таблица 3 — Данные трансформатора типа ТС3П-630/10УЗ
Наименование
Размерность
Напряжение преобразователя, Uп
В
460
ток преобразователя, Iп
А
1000
Линейное напряжение сетевой обмотки,U1л
кВ
6
Линейное напряжение вентильной обмотки,U2л
В
410
Напряжение недлинного замыкания,Uкз
%
5,9
Утраты недлинного замыкания,Ркз
Вт
6000
Утраты холостого хода, Рхх
Вт
2100
ток холостого хода,Iхх
%
1,8-2,2
Ток вентильной обмотки, I2н
А
816
Полная мощность,Sт
кВ*А
580
Выбор структуры системы управления электропривода произведем с учетом требований технического задания на електропривод
В качестве внутреннего контура регулирования применяем контур регулирования тока якоря. Это обеспечит ограничение тока якоря допустимым значением при вероятных перегрузках электропривода.
Проверим удовлетворяет ли данный выбор величине статической погрешности поддержания скорости.
Дnc=Дnc1+Дnc2
где Дnc1 и Дnc2- составляющие статической погрешности, вызванные приложением статической перегрузки и нестабильного потока возбуждения мотора.
Дnc1- составляющая, вызванная приложением статической перегрузки в схеме с интегральным регулятором напряжения, когда можно принять Uя=const.
где кяд — кратность тока недлинного замыкания якорной цепи мотора.
Составляющую Дnc2 на стадии подготовительных расчетов предсказать не удается из-за неведения величин разброса магнитного сопротивления машинки и непостоянности тока возбуждения из-за нагрева обмотки, потому Дnс2 не учитываю.
Проверим, удовлетворяет ли данная величина статической погрешности приобретенной.
Данная величина
Рассчитанная величина
Расчет сопротивлений трансформатора
Произведем расчет активного, полного и индуктивного сопротивления трансформатора.
(1)
(2)
(3)
где, rтр — активное сопротивление обмотки;
zтр — полное сопротивление обмотки;
хтр — индуктивное сопротивление обмотки.
Расчет индуктивности трансформатора
Расчет индуктивности трансформатора произведем по формуле:
(4)
Проверка величины припаса по выпрямленному напряжению
Проверим в избранном тиристорном преобразователе величину припаса по выпрямленному напряжению для статических режимов поддержания скорости.
(5)
где Еd0- ЭДС совершенно холостого хода преобразователя.
Ед- ЭДС мотора при наибольшей скорости
ДU1- понижение напряжения преобразователя, вызванное колебаниями напряжения сети.
Iм- наибольший рабочий ток перегрузки
Rяц- суммарное сопротивление силовой цепи преобразователь-двигатель.
Сопротивление якорной цепи
=0,0276+0.016+0.04=0.084 Ом(6)
где Rя- сопротивление якоря мотора и дополнительных полюсов
Rтр- эквивалентное активное сопротивление обмоток трансформатора приведенное к вторичной цепи.
Rэ- понижение выпрямленной ЭДС за счет коммутационных провалов.
Для трехфазной мостовой схемы выпрямления доп сопротивление от обмоток трансформатора составляет:
Rтр=2rтр=2*0.008=0.016 Ом (7)
Утраты ЭДС за счет коммутационных провалов.
(8)
ЭДС мотора при наибольшей скорости вращения.
В (9)
где
В*с (10)
Наибольший ток загрузки
А (11)
ЭДС совершенно холостого хода преобразователя.
В (12)
Подставим приобретенные значения (выражения 6 — 12) в выражение 5, получим:
557.5 < 201.1+557,5*0.1+1000*0.084=340.85(13)
Из выражения 13 видно, что величина припаса по выпрямленному напряжению больше, чем предпочитаемая величина.
Расчет индуктивности якорной цепи
Рассчитаем требуемую индуктивность якорной цепи по формуле:
мГн (14)
где Uн Iн — номинальные напряжение и ток якоря;
К — эмпирический коэффициент.
Рассчитаем индуктивность якоря мотора:
мГн (15)
где k — эмпирический коэффициент;
pп — число пар полюсов мотора
Произведем сопоставление индуктивности якоря мотора с требуемой индуктивностью якоря мотора:
(16)
Из выражения 16 видно, что Lтреб>Lяц, т.е. индуктивности якорной цепи не довольно для ограничения пульсаций тока, т.е. нужен сглаживающий реактор.
Выберем сглаживающий реактор занисем его данные в таблицу 4
Таблица 4 — Данные сглаживающего реатора
Тип реактора
Номинальный неизменный ток, А
Номинальная индуктивность, мГн
Активное сопротивление, Ом
ФРОС 65/0,5УЗ
250
1,5
6,8
Выбор тахогенератора
Тахогенератор выбирается по величине скорости вращения мотора, таковым образом, чтобы при наибольшей скорости вращения якоря мотора у тахогенератора оставался припас по механической прочности (скорости вращения). Выбираю тахогенератор типа ПТ-22/1. характеристики тахогенератора ПТ-22/1 приведены в таблице 5.
Таблица 5. — характеристики тахогенератора типа ПТ-22/1
Технические данные тахогенератора
Черта тока возбуждения
Nн; о/мин
Iя; А
iв; А
Тип ячейки
Uв; В
Iв; А
2400
0.5
0.35
БФХ-0545
35
0.75
Многофункциональная и структурная схемы электропривода.Переход к относительным единицам
Для выполнения расчётов, связанных с выбором типа и характеристик регуляторов, оценкой статических и динамических характеристик действий в электроприводе, полезно составить для избранного варианта комплектного электропривода облегченную многофункциональную (набросок 1) и структурную (набросок 2) схемы.
Структурная схема составлена на основании уравнений звеньев, записанных в относительных единицах, что дозволяет существенно упростить запись самих уравнений и следующие расчёты. В качестве базисных величин принимаю[1]:
для напряжения и тока якоря — их номинальные значения
для момента на валу и электромагнитного момента мотора — величину электромагнитного момента при номинальных токе якоря и напряжении на якоре
для скорости вращения мотора — скорость его безупречного холостого хода при номинальных магнитном потоке и напряжении на якоре
для напряжений на входе тиристорного преобразователя — то приращение входного напряжения, которое для преобразователя с линеаризованной статической чертой делают изменение выходного напряжения, равное базисному напряжению на перегрузке
для напряжений на входах датчиков оборотных связей — показания датчиков при базисном значении измеряемой координаты. При всем этом величины коэффициентов усиления датчиков оборотных связей (в абсолютных единицах) должны быть подобраны так, чтоб во всём вероятном спектре измеряемой координаты выходное напряжение датчика соответствовало работе его на линейном участке статической свойства.
для задающих напряжений (как во наружных так и во внутренних контурах регулирования ), сравниваем на входах регуляторов с напряжениями датчиков оборотных связей,- их значения, эквивалентные базисным величинам сигналов оборотных связей, т.е. отысканные на основании выражения:
Uзб=Uдб*Rвхз/Rвх ос (17)
где Uзб , Uдб — базисные напряжения задания и датчика оборотной связи,
Rвхз, Rвх ос — сопротивления входных резисторов по каналам задания и оборотной связи.
В таблице 6 представлены базисные значения переменных в электроприводе.
Набросок 1. — Многофункциональная схема системы электропривода.
Набросок 2. — Структурная схема системы электропривода.
Таблица 6. — Базисные значения переменных в электроприводе
№ п/п
Наименование переменной
Обозначение
Расчетная формула
Численное
Размерность
2
3
4
5
6
1
Напряжение на якоре, ЭДС преобразователя ТП и мотора
Uя, Еп, Ед
Uн
440
В
2
ток якорной цепи ЯЦ
Iя
Iн
500
А
3
Момент мотора
М
Iн*кФн
800
Нм
4
Скорость вращения мотора
N
125.7
Рад/с
5
Коэффициент пропорциональности меж ЭДС и скоростью мотора
кФ
КФн
1.64
В*с/рад
6
ток возбуждения мотора
Iв
Iв
9.5
А
7
Напряжение на обмотке возбуждения, ЭДС тиристорного возбудителя
Uв, Етв
Iвн*Rв
220
В
8
Напряжение на выходе регулятора тока якоря
Uртя
F(Еп)
10
В
9
Напряжение на выходах датчика тока якоря ДТЯ и регулятора скорости РС
Uдтя, Uрс
Кдтя*Iн
5
В
10
Напряжение на выходах датчика скорости ДС и задатчика интенсивности ЗИ
Uдс, Uзи
Кдс*nб
10
В
Расчет характеристик структурной схемы
Механическая неизменная времени
Механическую постоянную времени Tд рассчитаем по формуле:
Тд=(Jд+Jм)nб/Mн=(29+43.5)*125.7/800=11.4 с(18)
тут Jд , Jм — моменты инерции мотора и рабочего механизма.
Tд -механическая неизменная времени звена Д, учитывающего на структурной схеме механическую инерцию крутящихся масс мотора и механизма.
Электромагнитная неизменная времени якорной цепи
Электромагнитная неизменная времени якорной цепи рассчитывается по формуле:
Тяц=Lяц/Rяц(19)
где Rяц — суммарное сопротивление силовой цепи преобразователь — движок.
Rяц= Rя+Rдп+Rко+2Rтр+Rэ=0.084 Ом (20)
Lяц — суммарная индуктивность якорной цепи
(21)
Тяц=Lяц/ Rяц = 0,3 с (22)
Кратность тока недлинного замыкания
Кратность тока недлинного замыкания силовой цепи преобразователь-двигатель рассчитаем по формуле:
Кяц = Uн / IнRяц(23)
Кяц = 440 / 5000.084 = 0,07
Выбор типа регуляторов и расчёт их характеристик
Подготовительный выбор характеристик регуляторов (способ технического оптимума)
Настройка контура регулирования тока якоря (КРТЯ)
При настройке КРТЯ необходимо стремиться к достижению очень высочайшего быстродействия, чтоб не допустить в переходном процессе небезопасных бросков тока якоря при резком приложении лишней статической перегрузки. Т.е. регулятор тока должен содержать пропорциональный (П) канал.
Но П — регулятор тока, сообщая контуру регулирования высочайшее быстродействие, оставляет огромную статическую погрешность регулирования. Это препятствует наибольшему использованию мотора по току во всём спектре скоростей. Потому используют пропорционально — интегральный (ПИ) регулятор тока.
(24)
Введём расчётную постоянную времени:
Трт = Т1 / Кяц (25)
Т1 = Тi max = Tяц = 0,3 с(26)
(27)
Т2 = (0.12…0.24) с
Настройка контура регулирования скорости (КРС).
При настройке КРС поддержание данного значения скорости независимо от приложенных возмущений и достижение требуемых по качеству действий запуска и торможения электропривода решаются проще и лучше для быстродействующих КРС. Но предельное быстродействие КРС ограничено критериями его стойкости и воздействием обратных пульсаций напряжения тахогенератора. Для обычных электроприводов принимают с = (15…20) рад/с.
Введём расчётную постоянную времени:
Трс = Тд / Крс ,(28)
где Крс — коэффициент пропорционального регулятора скорости (РС).
Трс = 1/с = (0.066…0,05) с(29)
Крс = (46.3…61.2)
Проверим величину статической ошибки скорости nс в замкнутой системе с П-РС
nсзамкн = Мс/ Крс = (2.5…1.96)%(30)
nсзамкн > Дncзад ,
означает необходимо избрать ПИ регулятор скорости
(31)
Введём расчётную постоянную времени:
с(32)
с (33)
Временные диаграммы представлены в Приложение А
Описание схемы электронной принципной силовой комплектного электропривода
В обоих полюсах мотора установлены контакты автоматического выключателя QF2, интегрированные в тиристорный преобразователь. Якорная обмотка мотора подключается к выходным зажимам преобразователя линейным контактором КМ1. защиту мотора от перегрузки по току делают наибольшее токовое реле FA1 линейного контактора KM1и выключатель QF2. Понижение уровня пульсаций переменной составляющей тока в якорной цепи мотора осуществляется сглаживающим дросселем L2. Для остановки привода в аварийных режимах предвидено контактор динамического торможения КМ2, замыкающей якорь мотора на резистор R4.
наличие выпрямленного напряжения преобразователя фиксируется реле KV1. Схема включения катушки этого реле через резистор R1, шунтируемый размыкающим контактом реле KVI, обеспечивает высочайший коэффициент возврата реле и достаточную чувствительность. Аналогичную схему включения имеет реле KV3, контролирующее наличие ЭДС мотора. Повышение напряжения мотора выше допустимого значения фиксируется реле KV2. Контроль уровня изоляции якорных цепей мотора относительно контура заземления электрооборудования производит реле FA2. Уровень изоляции всякого полюса мотора измеряется миллиамперметром mА и переключателем SA2, попеременно подключающим миллиамперметр к одному из полюсов якорной цепи мотора. Оборотная связь по току мотора в схеме регулирования электропривода снимается с шунта RS2, а оборотная связь по напряжению мотора с потенциометра RP1.
Схема электронная принципная релейно-контакторных цепей комплектного электропривода представлина на Набросок 2.
Набросок 2 — Схема электронная принципная релейно-контакторных цепей комплектного электропривода
Описание схемы релейно-контакторных цепей комплектного електропривода
Релейно-контакторная аппаратура получает питание от сети неизменного тока 220 В через автомат QF3. Нулевая защита привода производится контактором KFV, в цепи катушки которого собраны блокировки, разрешающие сборку силовых цепей лишь при наличии всех защит и готовности девайсов устройств к работе. Контакты K1, К2 замыкаются при готовности якорного преобразователя к работе, контакты КЗ, К4 при готовности возбудителя, KG при включении всех источников питания в системе регулирования. Контакты КА2 и KA1 контролируют верхний и нижний пределы конфигурации тока возбуждения мотора. Контакт KV2 служит для защиты мотора от перенапряжений, контакт FА — от перегрузки по току. Контакт центробежного выключателя SR употребляется для ограничения наибольшей частота вращения мотора. Нулевой контактор KFV врубается лишь при отсутствии напряжения преобразователя (контакт реле KV1), ЭДС мотора (контакт реле KV3) и нулевом положении командоаппаратэ Sa/ПУ, сигнализирующим о нулевом значении сигнала задания скорости. Линейный контактор KM1 врубается сходу опосля поступления на его катушку напряжения питания через замыкающий контакт KFV нулевого контактора. Оперативное отключение линейного контактора электропривода может быть только при нулевом значении эталонного напряжения и нулевом значении напряжения преобразователя. Обозначенная блокировка осуществляется контактами KV1, KV3, которые шунтируют замыкающий контакт KFV.
В случае, когда линейный контактор отключается при наличии ЭДС мотора, врубается контактор динамического торможения КМ2. Опосля того, как частота вращения мотора, работающего в режиме динамического торможения, снизится до уровня, при котором напряжение на катушке реле ЭДС KV3 станет ниже напряжения удержания, крайнее своим контактом KV3 обесточивает катушку контактора КМ2.
Для устройств, требующих фиксации, применяется электромеханический тормоз YB, накладываемый на механизм опосля отключения линейного контактора и окончания динамического торможения. Тормоз снимается при повороте командоаппаратэ Sа1/ПУ в положение задания скорости. При атом через контакты переключателя Sа1/ПУ сразу получают питание катушки контактора тормоза КМЗ и контактора форсировки КМ4. Контакты контактора КМЗ подают напряжение на катушку электромагнита YB, а контакт КМ4 шунтирует экономический резистор R4 в цепи данной для нас катушми. Форсировка уменьшает время втягивания электромагнита и ускоряет снятие тормоза. Размыкающий контакт КМЗ обесточивает катуашу реле КТ (Компьютерная томография — метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта), которое, в свою очередь, с выдержкой времени, достаточной для втягивания электромагнита, отключает контактор КМ4 и форсировка по напряжению с катушки YB снимается. Срабатывание какой-нибудь из защит привода регится блинкерами реле KP1…XP7.
Перечень литературы
Усынин Ю. С., Осипов О. И., Мацин В. П.. системы управления электроприводов: Учебное пособие к курсовому проектированию. Челябинск: ЧГТУ, 1996.
Справочные данные по электрооборудованию. В 2-х т.
Т. 1. электронные машинки общего внедрения. — Л.: Энергия, 1964.
приложение А
Набросок 3 — Переходный процес КРС
Набросок 4 — Переходный процес КРТ
]]>