151595 (Система управления тиристорного электропривода продольно-строгального станка), страница 4

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.

СИФУ состоит из следующих основных узлов:

источника синхронизирующего напряжения - ИСН;

формирователей импульсов - ФИ1...ФИ3;

управляющего органа - УО;

усилителей импульсов - УИ;

вводных устройств - ВУ (импульсных трансформаторов).

Формирователь импульсов (ФИ) состоит, в свою очередь, из следующих узлов:

фильтра (Ф) на элементах R1, R2, С1, двух пороговых элементов (ПЭ1, ПЭ2) на транзисторах V 1...V4; .

формирователя синхронизирующих импульсов (ФСИ) на микросхеме Д1;

генератора пилообразного напряжения (ГПН) на элементах V6, С2, А1.1;

нуль - органа (НО) на микросхеме А1.2;

RS - триггера (Т) на микросхеме Д2;

формирователя длительности импульсов (ФДИ) нa элементах С4; V8.

Схема, работает следующим образом:

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.

При логическом сигнале «0» на выходах обоих пороговых элементов на выходе ФСИ формирует синхроимпульс (сигнал логической «1»); который осуществляет разряд ёмкости - С2 ГПН через открывшийся транзистор V6. Напряжение ГПН начинает снова линейно нарастать от нуля до 10 B. домен превышения напряжения ГПН над управляющим Uу, поступающим c выхода УО через резистор R1фиксируется нуль-орган НО, который изменяя. свое состояние c «1» на «0», и происходит переключение RS-триггера, вызывая появление на выходе ФДИ импульса, который совместно с сигналам пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2 формирует управляющие импульсы на выходах усилителей импульсов УИ «а» или УИ «х». Усилители импульсов собраны на транзисторах V9...V14, нагрузкой которых являются излучающиё диоды оптронных, тиристоров или вводные устройства ВУ при использовании обычных тиристоров (без оптронного входа).

Вводное устройство (ВУ) служит для гальванического разделения силовой цепи и цепи управления и состоит из 12 импульсных трансформаторов - защитных диодов и резисторов.

Усилители импульсов имеют два входа : один для «своего» импульса, другой - для «чужого» поступающего с другого формирователя импульсов сдвигом на 60 эл. градусов. Это необходимо – для получения сдвоенных импульсов, обеспечивающих нормальную работу трехфазной мостовой схемы выпрямления.

Управляющий орган (УО) выполнен на микросхеме А2.2 и служит для согласование выхода сигнала регулирования с входами СИФУ, а так же для установки углов а_мин, а_макс, а_нач. Начальный угол регулирования (а_нач) устанавливается примерно 120 эл. градусов переменным резистором R20 при нулевых сигналах на входе УО. Угол а_мин устанавливается резисторам R40, угол а_макс - резистором R39.

3. Экономическая часть

3.1.1 Энергетические показатели систем электроприводов

Оценка свойств электроприводов осуществляется с помощью энергетических показателей. К их числу относятся:

- коэффициент полезного действия – к. п. д.;

- коэффициент мощности – cosφ;

- потери мощности - ∆P;

- потери энергии - ∆A.

Эти показатели широко используют при создании новых, так и оценке работы уже действующих электроприводов.

Очевидно, что предпочтение должно быть отдано тому электроприводу, который обеспечивает требования заданного технологического процесса рабочей машины и имеет более высокие по сравнению с другими вариантами энергетические показатели. Эти же показатели позволяют оценить и эффективность уже работающих электроприводов, указывают на необходимость проведения модернизации электропривода или выполнения мероприятий по их повышению. Обеспечение высоких энергетических показателей работы электропривода весьма актуально в настоящее время, когда экономия энергетических и материальных ресурсов является задача первостепенной важности.

3.1.2 Расчетная таблица энергетических показателей систем электропривода

Таблица 12 – Энергетические показатели систем электропривода

Вывод: по результатам технико-экономического сравнения энергетических показателей проектируемого и базового вариантов получены лучшие показатели по разрабатываемому проекту: