Электропривод серии ЭТУ3601

электропривод тиристорный, - реверсивный с раздельным управлением, шестиимпульной силовой схемой. Диапазон мощностей 0,5-18,5 кВт, ток до 200А и напряжение до 440В. Преобразователи имеют три типа исполнения: по выходному току 40, 100 и 200 А и два диапазона регулирования 1:1000 и 10000.

Электропривод (рис.43,а) состоит из регулятора скорости (РС), регулятора тока (РТ), управляемого выпрямителя (УВ), двигателя (Д), тахогенератора (ТГ), датчика тока (ТГ), датчика тока (ДТ). Регуляторы тока и скорости охвачены цепями коррекции R1, C1, и R2, C2. Между регулятором тока и тиристорами выпрямителем имеется нелинейное звено НЗ, служащее для обеспечения качества регулирования при переходе из зоны прерывистых в зону непрерывных токов. В схеме отсутствуют уравнительные реакторы, что обусловлено применением раздельного управления группами тиристоров

Функциональная схема (рис 2.22) содержит силовую часть, состоящую из реверсивного трехфазного мостового выпрямителя (КТ «В» и КТ «Н»), подключаемого к сети через согласующий трансформатор Т5 и автоматический выключатель F6. Якорь

Рис. 2.22. Схемы привода серии ЭТУ 3601:

а – структурная; б – функциональная схема; в – система управления тиристорами.

двигателя М присоединяется к выпрямителем через сглаживающий дроссель L.

Система управления – двухконтурная по принципу подчиненного регулирования, размещена на двух печатных платах E1 и E2. На плате E1 размещены система СИФУ, регуляторы скорости и тока (РС и РТ), функциональный преобразователь ЭДС двигателя (ФПЕ), нелинейное звено (НЗ), блок питания (БП), датчик тока (ДТ), узел защиты и сигнализации.

Плата Е2 имеет две модификации – для диапазонов 1:1000 и 1:10000. На плате размещены логическое устройство системы раздельного управления группами тиристоров УЛ с переключателем характеристик ПХ и датчиком проводимости вентилей ДПВ, узел зависимого токоограничения УЗТ, предварительного усилителя регулятора скорости (ПУРС). ПУРС в модификации для диапазона 1:1000 отсутствует.

Пропорционально-интегральные регуляторы скорости и тока выполнены на операционных усилителях А1 и А2. Выходной сигнал регулятора скорости является задающим для регулирования степени ограничения максимального возможного тока якоря переходных режимах и при перегрузках.

Так как в диапазоне 1:10000 дрейф нуля усилителя скоростного контура должен быть минимален, схемой предусмотрено использование промежуточного усилителя (ПУРС), построенного по схеме модулятор-усилитель-демодулятор. Он выполнен на двух инвертирующих усилителях и двух транзисторах. ПУРС работает на частоте 2-3 кГц, вырабатываемой генератором прямоугольных импульсов. Роль цепи коррекции (диапазон 1:10000) выполняет цепьR18, C11 (плата Е2).

Для обеспечения постоянства коэффициента усиления тиристорного выпрямителя в режиме непрерывного и прерывистого тока в канал регулирования введено нелинейное звено (НЗ) с характеристикой, обратной регулировочной характеристике в режиме прерывистого тока. Оно выполнено на операционном усилителе, охваченном нелинейной обратной связью.

Переключатель характеристик ПХ служит для согласования однополярной регулировочной характеристики СИФУ двухполярным сигналом управления Uу. Ограничение углов зажигания тиристоров и установка начального угла зажигания осуществляется усилителем и резистором R41. Максимальный угол (150⁰) выставляется резистором R49, минимальный (5⁰-10⁰) – R50.

Зависимое от частоты вращение токоограничение, необходимое при использовании высокомоментных двигателей, осуществляется узлом УЗТ, принцип действия которого основан на ограничении выходного напряжения регулятора скорости в зависимости от напряжения тахогенератора. Максимальное выходное напряжение УЗТ устанавливается резистором R6, минимальное – R5. Резистор R3 определяет крутизну характеристик вход – выход УЗТ.

Сигнал обратной связи по току формируется с помощью датчика тока ДТ, питающегося от трансформаторов тока Т2, Т4. Реверсирование его обеспечивается транзисторными ключами «Вперед» (В) и «Назад» (Н). V16. Подключение выхода СИФУ к необходимому комплекту тиристоров осуществляется логическим устройством УЛ. Оно же управляет ключами «Вперед» и «Назад».

УЛ состоит из нуль-органа (НО), триггера Т1 заданного направления тока, триггера Т2 истинного тока, схемы состояний триггеров (СС), элемента отсчета выдержки времени, датчика проводимости вентилей (ДПВ).

Работа УЛ происходит следующим образом: при изменении управляющего напряжения изменяется сигнал на выходе органа. После достижения током в цепи якоря нулевого значения на выходе датчика проводимости вентилей формируется 1 и триггер Т1 перебрасывается в новое состояние. Схема совпадения фиксирует несоответствие состояния триггеров. Этим обеспечивается блокировка выдачи управляющих импульсов СИФУ, а также запускается элемент отсчета времени. Через 1 мс на его выходе формируется 1 и при отсутствии блокирующего сигнала ДПВ триггер Т2 перебрасывается в новое состояние.

Если во время отсчета выдержки времени на вход НО не поступает команда на включение в первоначальное положение, то триггер Т1 возвращается в исходное положение, соответствующее триггеру Т2. При этом мгновенно разрешается выдача управляющих импульсов на соответствующую группу тиристоров.

Датчик проводимости ДПВ работает по принципу контроля напряжения на тиристорах и состоит из диодных мостов, оптронов, резисторов и нуль-органа на транзисторах. При наличии напряжения на всех запираются и на входе ДПВ формируется 1.

СИФУ состоит из двух идентичных каналов фазосмещения и управляющего органа (УО). Каждый из каналов выполнен по принципу одноканального управления двумя противофазными вентилями выпрямительного моста. СИФУ включает в себя следующие узлы; источник синхронизирующего напряжения ИСН, три формирователя импульсов ФИ, управляющего органа УО, шести усилителей импульсов УИ, 12 вводных устройств.

(ФИ) состоит из фильтра (Ф), двух пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2, формирователя синхронизирующих импульсов F, генератора пилообразного напряжения Г, нуль-органа НО, триггера Т, формирователя длительности импульсов S.

Работа СИФУ: синхронизирующие напряжение из ИСН сдвигается фильтром Ф на 30⁰. После ПЭ1, ПЭ2 напряжение имет форму противофазных прямоугольных импульсов. При сигнале 0 на выходе формирователя импульсов F формируется синхроимпульс (сигнал 1), которым осуществляется разряд интегрирующей емкости генератора пилообразного напряжения Г до нуля. В момент исчезновения синхроимпульса конденсатор начинает заряжаться и напряжение на выходе Г линейно возрастает от 0 до 10 В. Момент превышения напряжения Г переключается и на его выходе формируется 0 Это вызывает появление на выходе S управляющего импульса. Импульс приходит на вход одного из усилителей в соответствии с сигналами ПЭ1 ПЭ2. После УИ усиленный импульс поступает на вводное устройство УВ комплекта тиристоров «Вперед» или «Назад».

Триггер (Т) после появления 0 на выходе НО сохраняет свое состояние до тех пор, пока из F на другой его вход не поступит синхроимпульс, который подготавливает триггер для выдачи очередного управляющего импульса. Узел защиты обеспечивает максимально-токовую отсечку; защиту от перегрева двигателя при перегрузках; устранение «ползучей» скорости при отключении задатчика частоты вращения; защиту от понижения напряжения в питающей сети.