/
Текст
эжктропривода подачи
Основные особенности
Г' -л- .. ,
В приводах подачи скорость регулируется при постоянном мо-
менте. Поэтому в механизмах подач'нашли широкое тпяменение ре-
гулируемые элёкТрогидравлические и электрические приводы по-
стоянного и переменного тока.
Расширение технологических возможностей стенков и в пер-
вую-очередь многооперационных (обрабатывавших дентров), а так-,
же освоение нового твердосплавного и быстрорежужго инструмен-
та обеспечили возможность выполнения на одном стенке различных
технологических операций: фрезерования, сверленк и растачива-
ния, точения и.т.д. Это привело к усложнению прдеодов подач,
увеличению вращавшего момента на валу двигателя, расширению
диапазона рабочих подач и установочных деремешедей, увеличению
'быстродействия привода как при управлявшем воздействии, так и
при возмущении до нагрузке и т.д..
Приводы подач выполняются реверсивными. Сиювые схемы -
в основном тиристорные многофазные управляемые выпрямители ли-
бо транзисторные широтно-импульсные преобразователи. Последние
обеспечивают наибольшее быстродействие, максишаьный диапазон
регулирования и наилучшие энергетические характеристики.
Использование высокомоментных двигателей сравнительно не-
больших габаритов позволило существенно сократить механическую
часть коробки подач, а в ряде случаев полностью ее исключить
благодаря установке двигателя непосредственно нв ходовой винт.
Исключение коробки подач способствует не только сокраще-
нию механической части привода, но и увеличениюк.п.д. и сни-
жению момента инерции. Б связи с этим уменьпшись нагрузка ва
двигатель при холостых перемещениях и возросла составляющая
от сил резания в обшей нагрузке на привод подача. В большинст-
ве станков средних размеров нагрузка на двигатель при рабочих
подачах без резания,-т.е. на перемещение, составляет не более
20-30^ от номинальной. .
В процессе обработки силы резания могут меняться в широ-
ких пределах, что вызывает значительные колебания нагрузки на
привод. Это обусловило повышение требований к статической и
динамической жесткости привода подачи.
Увеличение скорости .быстрых перемещений и снижение скоро-
сти установочных перемещений, значительно расширило диапазон
рехулировааия/ Максимальная рабочая подача в современных мно-
гооперационннх станках составляет '10-30^ скорости быстрых пе-
ремещений.
Полный диапазон регулирования подач в фрезерных, расточ-
ных и токарных ставках составляет 100^-10000; в карусельных -
до 30000-40000. Реальный диапазон регулирования привода подачи
каждой оси в станках с ЧПУ при контурном фрезеровании бесконе-
чен, так как минимальная подача по каждой оси в да точках об-
рабатываемой окружности равна нулю.
Скорость быстрых перемещений.зависит от характеристик ме-
. ханической части привода, максимальной.частоты сигнала управ-
ления приводом от системы ЧПУ, дискретности сигналов управле-
ния, максимальной скорости двигателя, коэффициента редукции
передачи от двигателя к исполнительному органу, коэффициента
усиления по .скорости следящего привода и ограничений, вносимых
системой ЧПУ. ’ .... -
. Минимальная скорость привода определяется скоростью уста-
новочных- перемещений. «; . '
Особо высокие требования предъявляются к динамическим ха-
рактеристикам привода по управляющему и возмущающему воздейст-
виям. Из-за неудовлетворительных динамических свойств регули-
руемого электропривода, особенно.при возмушаюших воздействиях',
увеличивается шероховатость поверхности, поэтому весьма важно
обеспечить, высокое быстродействие привода при сбросе и набросе
нагрузки, а также при реверсе двигателя под нагрузкой на самых,
малых частотах вращения (контурное, фрезерование в режиме 'круго-
вой интерполяции).
Стабильность параметров позиционирования и обработки в
значительной степени, зависит, от стабильности характеристик
электромеханической системы приводов.подачи, которая определя-
ется стабильностью ее звеньев, и в. первую очередь Привода,дат--
чика положения и-устройства ЧПУ. Стабильность характеристик
привода при достаточно' большом коэффициенте усиления определя-
ется стабильностью, входного усилителя, и датчика скорости - та-
хогенератора. Причем особенно нестабильны параметры На низких
скоростях, когда полезный сигнал соизмерим с дрейфом нуля уси-
лителя и падением напряжения в щеточном контакте тахогенератора.
: Другим фактором, влияющим на стабильность показателей, а
следовательно, и на идентичность параметров .при обработке пар-
тии деталей, является характер переходного проноса по управ-
лявшему .воздействию в замкнутых системах следажго* и регули-
руемого электроприводов. При апериодическом пезазодном процес-
се при движении в одну сторону люфты в механичежих узлах не
раскрываются, отсутствует влияние гистерезиса, 'тта существенно
улучшает стабильность характеристик и точность позиционирова-
ния и обработки. . г
-’и? s И-
Классификация и состав
Приводы подачи классифицируются по следуивим признакам:
- по виду силовых полупроводниковых прибора: тиристорные
на.основе реверсивных управляемых выпрямителей и-транзисторные
(транзисторно-тиристорные) на основе реверсивные шрот но-им-
пульсных преобразователей;
- числу приводов, выполненных в едином .конструктиве: од-
нокоординатные (одноосевые) и многокоординатные (многоосевые).
В состав.электропривода входят:
- электродвигатель постоянного тока с возсуждением от по-
стоянных магнитов или с электромагнитным возбуждением со встро-
енным датчиком скорости. Электродвигатель может быть со встро-
енным электромагнитным тормозом, датчиком температурной зашиты
и датчиком пути;
- силовой полупроводниковый преобразователь, обеспечиваю-
щий преобразование, напряжения переменного тока в напряжение
постоянного (включает в себя силовой блок, регуляторы скорости
двигателя в широком диапазоне с высокой точностью, блоки пита-
ния, зашиты и диагностики);
- силовой трансформатор (автотрансформатор), служащий для
согласования напряжения питающей сети с напряжением двигателя,
ограничения тока короткого замыкания в приводе а снижения влия-
ния помех, или токоохраничиваюший реактор;
- коммутационные дроссели, уменьшающие взаимное влияние ।
приводов при многоосевом исполнении и питании и от одного си-^
лового трансформатора (или через токоограничиваюшие реакторы);
- уравнительные или оглаживавшие дроссели, ограничивав- I *
шие уравнительные токи при совместном управлении выпрямитель-
ной и инверторной группами тиристоров и для сглякиваннч пуль-
саций'тока якоря двигателя. чем-обеспечивается снижение нагре-
ва и улучшение коммутации двигателя; ; •
- автоматический выключатель, предназначенный для откло-
нения привода от сети в аварийных режимах.
Состав привода может меняться в зависимости от конкретно-
го типа электропривода и способа выполнения силового полупро-
водникового преобразователя.
Технические данные
Сигнал управления, соответствующий гаксимальной скорости
аналоговый ±10 В.
Привод обеспечивает возможность управления по одному ши
более входам с сопротивлением не менее 2 кОм.
При отсутствии гальванической связи между силовой цепью
привода и цепью управления сопротивление меаду ними должно
быть не менее 20 кОм.
Длительный момент электропривода при скорости, равной ну-
лю, должен быть не менее величин следующего ряда:
0,35; 0,47; 0,7; 1,0; 1,3; 1,7; 2,3 (2,1); 3,5; 4,7; 7.0; 10;
13;-17; 23 (21); 35; 47; 70; 100; ISO; 170 Н-м.
Длительный момент привода Мд определяется вращающим мо-
ментом двигателя, длительно допустимым, при скоростях 0^п4пмаХ1
в соответствии с нагрузочной характеристикой двигателя.
Максигально допустимые значения скорости привода в'зави-
симости от значения длительного момента Мд.о приведены в таблД
Та блица I
Мдо , Н-м Пмакс • об/мин
0.35-7 2000-3000
10 -100 1500-2000
100 -170 1000-2000
В переходных режимах привода должны допускать в течение
не более 0,2 с значения максимального момента Мма/а не менее
указанных в табл.2.
Во всех режигах работы, включая изменение нагрузки и пе-
реходные режимы (ускорение и замедление), среднеквадратичное
значение вращающего момента двигателя не должно превышать дли-
тельного момента Мд.о).
' V • Диапазон скорости . <Т,>> Максимальный момент пивода М,Н-м
для транзисторного и транзисторно-ти- ристорного преоб- разователя для тлоисторного пиобразователя
^макс ~ Мда- 2,5 Мдо • Мда - ЗМд.а
0,5 Пмакс - 0,25 И макс 3 Мд. о ЗМдо - 4 Мд.о
0,25/7watt- 0 3 Мдо iMg.a - 6 Мда
Величина момента Мд
при максимальной стрости должна с4ш
не менее 0,5 Мр в течение I мин.
Приводы обеспечивают длительный момент Аул в. режиме SI
в диапазоне скоростей от 0 до 0,25-пмак (Ст ТЭВ '1346-78).
Суммарная погрешность 4^ скорости привоза относительно
заданного значения определяется по формуле: J
△ = |Ац I + Цц1 4 I Ат1 > .
где Дн,Ду,Дт - погрешности скорости при изменении нагрузки,'
, напряжения питаюшей сети и температуры окру-
жающего воздуха соответственно.
Погрешность Дн. рассчитывается при изменении нагрузки' от'
0,15Мд до Мд при номинальном напряжении питающей сети и тем
пературе окружающего воздуха (20±5)°0 по формулам:
= ^g - По,5М^_ т
П^Мд
Погрешность определяется при изменении напряжения пи-
таилей сети от 0,9C/w до !,!(/« на холостом ходу при-темпера-
туре окружающего воздуха (20-5)°C по формулам
4= ../оо°/0;
nvH
1да ^ин - ск°рость привода при поминальном напряжении питания
и прочих равных условиях.
Погрешность Дт при изменении температуры от (20^5)°0 до
45°С и прогреве привода до установившейся температуры при но-
минальном значении напряжения питающей сети и нагрузке, равной
0,5 Мд . составляет: . : ;
йт=пт -пг1К /оп
п2о°с
Погрешность Ар скорости при изменении направления враще-
ния (реверсе) определяется на холостом ходу привода при номи-
нальном напряжении питающей сети и достоянной температуре ок-
ружающего воздуха (20-5)°C:
л —о Пп1~ / Пл1 inn о/
Лр ' 2 I ПпН 1Пл1 00 -°'
где fin и Пл - абсолютная величина скорости при фиксирован-
ном постоянном задающем напряжении соответст-
венно при вращении двигателя вправо и влево.
Коэффициент неравномерности врашения двигателя' Л# - от-
ношение разности максимального Пмакс и миншильного П'мин
мгновенных значений скорости к среднему заданному . при дополни-
тельном моменте- инерции (замеры производятся на холос-
том ходу):
' - ^макс ~ Пнин
Н~ fl'
Значения допустимых погрешностей скорости и коэффициента
неравномерности врашения в различных диапазонах регулирования
приведены в табл.З.
Для приводов с максимальной скоростью-более 1000 об/мин
при скорости 0,1 об/мин 'Az 35%,'' ДД5%, Др15%, №/^0,35.
• Среднее, значение. углового ускорения <5 привода определяет-
ся отношением скорости 0,63-0,5/7 махе ко времени Т от момента
скачкообразной подачи управляющего напряжения, соответствующе-
го 0,5)7махс до достижения скорости 0,63-0.5Пмакс
0,63 Пмакс 2Tl
IX 60.
Минимальная величина среднего значения углового ускорения
при нагрузке электропривода дополнительным моментом инерции
при скорости 0,5ПМакс должна быть не менее величин,- указанных
в табл.4.
О" ... . S
; Г а б л и ц а 3
Установ- ленная скорость двигателя Погрешность скорости относительно установленной,%, не более Ifoaffiarmr- ент не-- равномер- ности врашения АН, не более
суммарная при измене- нии нагрузки при изменении направлегяя врашенин
1,5 0,1 0,1 0,05
0,5% ' 2 0,5 0,5 0,05
0,1 пн 7,5 1,0 1.0 0.1
0,01 Пн ю 3,0 2,5 0,1
0,001 пн 15 7,5 5.0 0,15
0,0001% - 25 10,0 10,0 0,25
Т i б л и ц а 4
Длитель- ный мо- мент М>, Н-м * Дополнитель- ный момент инерции J, кг.м-10-4 Среднее значение углового ускорения £ , с"2 Длитель- ный мо- мент На Н-М 7 Дополнитель- ный мошит ияерци Д кг-м-ГГ4 Среднее значение углового ускорения € , С-2
0,35 1,5 5000 . 10 зо-но 1800
0,47 I,8-2,0 4500 13 100-150 1700
0,7 1,8-2,5 4500 17 150-220 ' 1700
1,0 I,8-3,0 4000 23 150-320 1700
1,3 2-5 4000 35 300-530 1350
1,7 5-7 4000 47 500-640 1250
2,3 7-12 3500 - . 70 800-1300 1100
3,5 10-20 ' 3000 100 1000-1250 1000
4,7 15-30 3000 130 1400 900
7 20-60 3000 170 1500 750
Полоса пропускания замкнутого контура регулирования ско-
рости определяется диапазоном частот вращения, в котором сдвиг
по разе первых гармоник* сигналов тахогенератора а задатчика
скорости не превышает 90 эл.град. или снижение амплитуды выходт
ного сигнала не более 3 дБ.
Полоса пропускания замкнутого контура регулирования ско-
рости при дополнительном моменте инерции в соответствии с
табл.4 и при амплитуде у^правляюшех’о напряжения 0,1 В должна,
быть не менее 20 Гц для тиристорных и 40 Гц дан транзисторных
электроприводов.
Привод должен иметь датчик скорости с крутизной характе-
ристики не менее 20 В/1000 об/мин, обеспечивающий высокую ли-
нейность и симметричность характеристик.' .
Фазовый или импульсных датчик пути, встраиваемый в двига-
тель или пристраиваемый к нему,- должен быть бесконтактным. По-
грешность датчика - не более 5 утл .мин на полный оборот.
Встраиваемый в двигатель беалюфговый электромагнитный тор-
моз растормаживается при подаче .на него напряжения.
Основные параметры тормоза приведены ниже: ’
Длительный момент, М^.торм ........ З.ЗМу.о
Время переходного процесса
(включения, отключения), с. не более .... 0,1
Напряжение питания, В: J
постоянного тока...................... 24
переменного тока . . . . . . \ . . . . ПО
Время переходного процесса при включении тормоза опреде-
ляется от момента снятия напряжения до достижения величины
0,9 Му.тОрМ, время, переходного процесса при отключении тормоза-
от момента подачи напряжения до достижения величины 0,1^.^^.
Объем преобразователя одноосевого исполнения без аппара-
туры защиты силовых, цепей зависит от величины номинального вы-
прямленного тока: .
25 100 200
15 40 90
определяется
на его выходе,
максимальный'выходной ток - максимальным’ средним значением то-
ка на выходе преобразователя,. которое может быть обеспечено
кратковременно в течение 0,2 с при переходных процессах.
Предельные габаритные размеры преобразователей выбираются
из следующих предпочтительных величин:
Ширина ..................... . . 1/3 5 ; 2/3 6 :
.(где о = 483 мм)
Высота . .................. . . Ки
(где К - целое число;
' и = 44,45 мм)
Глубина, «м, не более . .... 500
Номинальный ток преобразователя, А \ . . .
Объем преобразователя одноосевого
исполнения, дм4, не .более . . . . . . .
Номинальный выходной ток преобразователя
средним значением длительно допустимого тока
... Значение показателя
Показатель
г БТУЗбОГ^^ . ЭТУ3601 ££ ЭТ6
Диапазон регулиро- 1000 или -• 10000 1000 или . 10000 , 10000
вания скорости
Номинальный момент двигателя, Н*м . - - "г . ; 7-47 4,9-134
Максимальная ско- 2000 и 1000 и
рость двигателя, 1000 2000
об/мин -
Тип двигателя ПБВ, 2П, ПЕСТ, ШТ ПБВ,2П,ПСТ, ПЕСТ, ПГТ ПБЗДШ.ПБСТ.
Мощность двигателя 40А, IOQA, 0,5-18,5 кВт 0,75-
или номинальный ток преобразователя 200А 11,3 кВт
Кратность макси- 10
мального тока 6 6
Полоса пропуска- ния, Гц 32 г/ 32 40
Силовая схема пре- Трехйазная мостовая ре- Гестифазная
обравователя версйвная с раздельным нулевая ревер-
управлением труппами сивная с -со-
вентилей глас, управле- нием группами вентилей
Структурная схема Двухкбнтурная система подпоенного регу-
электропривода лиревания с 1 1И-регуляторам£ тока и ско-
рости
Габаритные размеры 400x280x250+ 372x170x235;
преобразователя, мм 400x350x500 480x170x235 4 W XooUXLy V
Тип и мощность, кВА. . ТСП, ТТ; ТСА, ТТ; ТС;
согласующего транс- форматора ’ 8-63 1,6-32 4-25
Габаритные размеры 297x144x273+ 366x190x290+
трансформатора, мм 895x430x555 584x301x450
Тип и габаритные РТГ:Г29х90х
размеры, мм,уравни- XI30+PT5:
тельного дросселя 124x157x179
Тип.и габаритные ДС-25+ДО100; ДОА; 85х83х
размеры, мм,сглажи- 80x90x113- х! 054-148x160х
ваюшего дросселя 144x120x159 х!44 . —
“.•.'И ЛИ 7—L- , ,. и,
В приводе ЭПИР-1 с П-регулятором тока и' НИ-регулято-
ром скорости. J
для привода серии
ЭТ6-3 ЭТЗИ ф f ЭШИР-I с Размер 2М-5-2
10000 1,7-47 1000 0,57-17 1000 И 30000 ; . 0,5-7 7-17
2000 3000-1000 1000
ПБВ,* Фанук" и др. 0,17-2,2 кВт 1ЮТ.2П.ПБСТ, ПБВ, ДИ ’ 0,05-1,9 кВт ПОТ, ПБСТ, ПБВ,ШТ, 2П 4А специально- го исполнения
10- 40 Шестифазная нулевая ревер- сивная с co- x’лас. управле- нием группами вентилей 3-4 До 20 Трехфавная ну- левая реверс, с соглас. уп- равлением груп- пами вентилей 80 для 27=1000 120 дж 27=30000 Транзисторная с ШИМ Двухкратен пе- регрузка по мо- менту в пере-. ходных режимах Транзисторный преобразователь частоты со зве- ном постоянного тока
Та же, что в приводе ЭТ6 Одноконтурная система с ПИ- регулятором . скорости Двухконтурная с ного регулировг 5истема додчинен- 1ниях7
507x530x350 372x170x235; 485x170x235 360x275x212 600x400x1000
ТС или ТТ; 1,6-19 ТТ,ТСЗ,ТВ,ТОШ; 0.63-10 ТСА-582; 1,75 ТС; до 4
170x112x135-5- 328x183x305 Спец.изготовл. 170x112x135 114x124х107+ 493x480x317 110x110x105* 165x140x165 295x180x250 600x400x400 .
- - ДНА: 102x82x80 -
Величина перерегулирования прискачкообразна подаче яа
вход управляющего напряжения должна быть не боле 20£ при ско-
рости 0,5 Ия. ' ' ' .
Диапазон регулирования скорости привода сосавдает 1000
и 10000, Диапазон регулирования определяется отнжзнием макси-
мальней скорости привода к минимальной, при котшей сохраняет-
ся технические параметры привода, приведенные в нбл.5.
Требования к конструкции
Силовой трансформатор, токоограничиваюший реактор, сгла-
живающие , уравнительные и коммутационные дроссель, силовой
преобразователь выполнены в виде самостоятельных конструктивных
элементов, предназначенных дая размещения в штабах односторон-
него или двухстороннего обслуживания.
Привода должны комплектоваться' двигателями исполнений
IM300I, IM30II и IM303I. .
Уровень вибрации двигателей, определяемый ст п =Q,5nw№, i
соответствует классу N или В по ГОСТ 16921-83. I
Допустимые пределы уровня шума двигателей и классу I или2|
(ГОСТ 16372-84)> Уровень шума оценивается при п =0,5п„м1:. |
Допусхсн на концентричность центрирующей заточки, на пер- |
дендикулярность опорного фланца по отношению к залу и на бие- I
ние свободного конца, вада двигателя должны соответствовать I
СТ СЭВ- 4436-83. ' j
Преобразователи выполняется в одно-, двух- и трехосевом |
вариантах (питание от одного силового трансформатора) с двяга-;
телями, имевшими различные моменты. f
Преобразователь, трансформатор и'дроссели должны иметь
болты заземления с соответствующим! металлически покрытием. j
' Степень зашиты двигателей с ветвенной вентявдией не хуже
IP44 по ГОСТ 14255-69х. Двигатели с принудите льдам охлаждение»
имеют степень зашиты не хуже IP22 д должны иметь фильтр очист-
ки охлаждающего воздуха. '
Степень защиты датчиков утла поворота и скорости после к-
встройки в двигатель - не хуже IP44. Степень защиты преобразо
вателей, трансформаторов, реакторов и дросселей - IPCO.
Электроприводе подачи промышленных серий'
_----------—— . . --------— А
(Электропривод га базе устройства управления серии БТУ3601)
(ТУ16-536.624-80) - далее в-тексте, устройства. - рассчитаны на
работу о. двигателями постоянного тока с возбуждением от посто-
янных магнитов мощностью от 0,5 до 18,5 кВт' о номинальным то-
ком не более 200 А и номинальным напряжением не более 440. В.
Устройства дозволяют получить диапазон регулирования скорости
10000х \ Установив источник питания обмотки возбуждения, уст-
ройства можно применять для двигателей- о электромагнитным воз-
буждением.
Структура условного обозначения приведена на с. 18.
Пример записи обозначения устройства на номинальный вы- .
прямленный ток 40 А, выпрямленное.'напряжение П5 В, напряжение
питания цепей управления 380 В переменного тока для приводов
с диапазоном регулированья скорости 10000: . ж
для внутрисоюзных поставок в районы с умеренно-холодным,
климатом: ’Устройство управления БГУ3601-3617ШУХЛ4, ТУ16-
536.624-80;
•для поставок на экспорт в страны с умеренно-холодным кли-
матом: "Устройство, управления БГУ3601-3617ШУЮИ. Экспорт.
ТУ16-536.624-80";
для поставок на экспорт, в страны с тропическим климатом:
"Устройство управления БТУ3601-3617Ш04. Экспорт. ТУ16-536£24В£Г.
В состав, привода, выполненного на основе устройства .ввдят:
- собственно устройство серии БТУ3601;
двигатель постоянного, тока со встроенным тахогенератором
с крутизной Характеристики не менее 20 B/I000 об/мин (рекомен-
дуемые типы двигателей: ПБВ. 2П. ПБСТ, ШТ и импортные высоко-
моментные.двигатели); . ' •
- источник питания обмотки возбуждения двигателя (общий
на несколько-приводов или индивидуальный) , если используется
двигатель о электромагнитным возбуждением; ,
- трехфазяый силовой согласующий трансформатор или трех-
фазный токоограничиваюший реактор (для устройств с номинальным
х)
'Устройства того же названия о диапазоном регулировав
Ния скорости 1000, имеющие большую мощность, предназначены дай
приводов главного движения; выпускаются в соответствии с ТУ16-
536.630-80. Их’описание приведено в разделе "Электропривода
главного движения"
выпрямленным напряжением 460 В), через которые пгизод подклю-
чается к питавшей сети;
- автоматический выключатель для защиты устройства от то-
Р ков короткого замыкания;
- сглааиваюший дроссель в цепи якоря двигатия, если ин-
дуктивность цеди якоря .обеспечивает коэффициент лшользования
двигателя по току менее 0,9;
- задатчик скорости.
Б' Т УЗ 6 01 - ГО 0 0 0 04
Блок (устройство)
Тиристорный ______
Класс:________________________
’3 - со статическим полупро-
водниковым преобразова-
телем достоянного тока
Группа:_____:_________________
6 - с реверсивным управляе-
мым выпрямителем, вы-
полненным по трехфазной
мостовой схеме выпрям-
ления
Порядковый номер разработки _
Номинальный выпрямленный ток:.
36-40 А; 40-100 А; 43-200 А
Номинальное выпрямленное на-_
пряжение:
I-II5 В; 2-230 В; 4-460 В
Напряжение питания цепей уп- _
равления (сети):
• 4-220 В; 50, 60 Гц
------- „ qq рц
6-340
7-380
8-400
9-415
0-230
Т-440
У-460
В
В
в
в
в
в
в
50
50
50
50
60 Гц
60 Гц
, 60 Гц
60 Гц;
60 Гц;
60 Гц
Дополнительная
характеристика:
П
Ш
f-
- диапазон регулирования
скорости 1000
- диапазон регулирования
скорости 10000
Климатическое исполнение и _
категория размещения по ГОСТ
15150-69* ХУХЛ4 или 04)
Устройство серии БТУ3601 не является комплектным приводом.
Вместе о устройством поставляются: сглаживающий дроссель'4
комплект запасных частей и принадлежностей б соответствия с пе-
речнем предприятия-изготовителя, трехфазный токоограничивающи£
реактор (для устройств о номинальным выпрямленным напряжением
460 В), источник питания обмотки возбуждения двигателя*' и
техническое описание.
Основные параметры устройств приведены в табл.5 и 6, осгла-
сующих трансформаторов - в табл.7, оглаживавших дросселей -
в табл.З.
Габаритные и установочные размеры устройств управления и
сглаживающих дросселей даны на рис.1 и 2.
Устройства должны обеспечить полосу пропускания замкнуто-
го скоростного контура привода не менее 32 Гц при амплитуде
задающего напряжения 0,1 В.
Номинальный режим работы устройств - продолжительный (51).
Допускается работа в кратковременном (52) и» повторно-кратковре-
менном (55) режимах при выполнении следующих условий:
- продолжительность перегрузки tn связана с величиной пе-
регрузки до току /макс следующей зависимостью: /п$1н1(1мак~1нГ>
- кратность максимального тока не превышает 6 /и;
- среднеквадратичный ток за время цикла не должен пре вы-
пить номинальный. _
Устройство допускает работу с двигателями, имеющими номи-
нальный ток не менее 0,2 номинального тока преобразователя.
В устройстве предусмотрены следующие виды зашиты:
- максимально-токовая от внешних и внутренних коротких на-
мываний;' /
- от перегрева: двигателя при перегрузках;
- от понижения напряжения сети;
- от перенапряжений.
Блокировка обеспечивает нормальную работу устройства при
любой последовательности включения коммутационной и защитной
аппаратуры, в том числе при включении устройства обжим коммута-
ционным аппаратом.
Устройство имеет сигнализацию о состоянии "Включено” и
срабатывании максимально-токовой запшты и зашиты от перегрева
двигателя при перегрузках.
'*^Тип оговаривается в особом заказе.
•T i d Л- z ц a 6
.. Тип устройства - Номкя вып- рям- лен- нса ' нал- ряж., В Ном. вып- рям- лен- ный ток, А Длительно допусти- мый ток. А, при . темпера туре, ’«С Лш=2зое НШЕОЗ- НЖ 22- та^й сея, В, дж caao-v) BOt Ч20ТГ Масса, кг
40 45 50 55
БТУ3601-3614 ВТУЗ601-3624 БТУЗ601-3644 115 230 460 40 40 40 40 40 I04-Z23' 205-230 зег-460 18,5
БТУ3601-4014 ВТУЗ601-4024 БТУЗ601-4044 П5 230 460 100 100 94 ' 87 80 I0t-ZS3 2O5-2SO 385-460
БТУ3601-4314 БТХ3601-4324 БТУ3601-4344 115 230 460 200 J 200 188 177 165; Кч-133 205-230 385-460 52
хЫля цепей управления напряжение питавшей сети см. в ус-*
ловном обозначении...
'.Таблица 7
Номинальные параметры устройства Параметры рекомендуемых согла- ' суших трансформаторов
: Выпрям- ленный ток, А Выпрям- ленное напря-' ряжение, Требуемый номин.ток вторичной обмотки трансйор- щтора, А Тип О- Номин. ток вто- ричной обмотки,
40 115 33,0-36,0 ТСП-Ю/0.7-74 ТСЗП-10/6,7-74 105 41,0
TT8/0.I04 104 40,0
230 Т0П-16/0.7-74 •ТСЗП-16/6.7-74 205 41,0
ТТ14/0'.2О8 008 35,0
100 . 115 82,0-90,0 ТСП-Д6/0.7-74 ТС31Й6/д.7-74 105 82.0
TTI9/0.I04 104 95,0
230 ТСП-25/0.7-74 ТСЗП-25/0,7-74 '005 82,0
200 И5: I64-J80 ТСП-25/0.7-74 ТСЗП-25/0.7-74 * 105 164
230 ТСП-63/0.7-74 ТСЗП-63/0,7-74 '205 164
—.— ------——-
л'Номинальное напряжение сетевой обмотки трансформаторов
типов составляет 380, 400, 415 и 440 В.
Тип дросселя Номи- наль- ный ток, А Индук- мв- ность, мГ Размеры, мм (см.рис.2) Масса, кг, не более
В L Н А Aj
ДО-25/1,0 25 1,0 80 90 ИЗ 68 66 1,76
ДО-32/0,75 32 0,75 100 100 119 87,5 — 4,37
ДО-50/0,6 50 0,6 144 120 159 118 91 8,52
ДС-100/0,2 100 0,2 144 120 159 118 91 9,62
Устройство характеризуется следующими показателями надеж-
ности:
Наработка на отказ, г, не менее .... 8000
(ГОСТ 13216-74х)
Средний срок службы, лет..................’ 15
На рис.З дана схема внешних соединений привода на базе
устройства серии БТУ3601.
Функциональная схема устройства, отражающая также его вза-
имосвязь с другими элементами привода, приведена на рис .4.
Силовая пасть устройства, выполненная в виде реверсивного
трехфазного мостового тиристорного управляемого выпрямителя, ра-
ботавшего по принципу раздельного управления силовыми комплек-
тами тиристоров (КТ) "В" и "Н" с запиранием неработающего комп-
лекта (без уравнительных, токов), подключается к питающей сети
через согласующий трансформатор Тр5 и автоматический выключа-
тель F6.
Якорь двигателя М подключается к зажимам постоянного тога
силовых комплектов тиристоров через сглаживающий дроссель L
или непосредственно в зависимости от суммарной индуктивности
цепи якоря двигателя и обмотки трансформатора.
Схема управления устройством, выполненная по принципу дадх-
контурной системы подчиненного регулирования параметров о ПИ-
регуляторами тока на операционном усилителе А2 и скорости на
операционном усилителе AI, конструктивно размешена на двух вы-
емных печатных платах EI и Е2.
Плата EI содержит элементы, необходимые дая управления не-
реверсивным приводом: систему импульсно-фазового управления
(СИФУ), регуляторы скорости (PC) и тока (РТ), функциональный
преобразователь э.д.с. двигателя (ФПЕ), нелинейное звено (НЗ),
блок питания (БП), Датчик тока (ДТ), узел зашиты и сигнализа-
ции (УЗО).
а/ Z/IZJ и п 19 а
А) а\/г it /а >В го
гз Z7 29 3! 33 35
гг го 28 30 зг 3t
Рис.I. Габаритные и установочные размеры
и клеммник Устройств управления типов
ИУ3601-36, БТУ3601-40 (а) массой 18,5 кг
JSSL* 1г~»» ,аГ_ЧК1» I АО f г” ” _ —™
Рис.2. Габаритные и установочные
размеры сглаиврющих дросселей
У" ДО. 04 «Л ,w . *а, -ГТТ-П-Ч-1~ПЛ11|11Г_____ . , _ Ч1ЧМ*'»* *. ___ —~ ...........
(PA}
(pv}
I_______________________________________1
xt
Цепь Конт.
Подключе- ние питающей сети At 81 С1
Подключе- ние измери- тельных приборов И 12 13
+24 В 14
+158 Стабильн. 15
ОВихий Ю 17
-158 Стабильное 18
-248 1S
Вход 293 20
ВходЗРС 21
ВхОд 5PC 22
us 23
24
25
Выход УЗ 26
Ограничение Upc 27
Вход 193 28
вход чрс 29
30
31
32
33
34
3S
F5 C5 c
F3
X3 W3 03
Fli 85*B
15
70
7!
26
20
19
18
15
19
82
83
65 77
05.78
79
M
A5a
X4 WU 00 72
l>~v^->s^a7~73
' ^'“,<~К/СЦ27Ц
X5 W5 05
&J §у ®ЛЛОУ_еЛ^«Л £2 Х2—< <-Х/ Х2->>—ХЗ
Кот. Цепь Цепь Кант.
иа 21
ВходЗРС 18
11 Utu ВходЧРС 20
20 ин.зб Вход5РС 19
16 14
9 +158 стабиш. 8
8 Одший 4
12 -158 Стабильное 3
21 Фаза А 6
18 Фаза В 2
14 Фаза С Пре 12
17 ойиая точкаДП выходг 16
1 -248 Выход 3 17
19 Выход 1 Обтай 10
Si 5 КлюиШ -248 1
g £ 2 -12В 13
5 +128 62
4 ХпючВ1
6 Up
7 Ключ 82
10 Ключ Н2
Х4- < ei А
Канг. Цепь
17 Вход! PC
19 ВходЗРС
16 ВходЗРТ
14 Upc
15 Un.»6
20 Выход fill
18 Upp
5 а4
11 64
6 04
21 Вход 5PC
4 QButuij
13 Up
2 Р5
3 65
1 с5
10 Входит
9 Вх<Я2ДГ
8 ВходЗДТ
12 ВходРДТ
7 вход.бДТ
£t
Цепь Кет
8Мд№И1 1
вмазан 3
вшапнг 6
ВыхОдЖ 5
Выход 1ФИ2 12
выхаяю 10
+128 20
8ход9О 11
Вход1УЗ 17
-12В 13
. оЗ 9
83 4
03 14
ВыходВЗ 19
Виа 293 8
-248 15
-15В йпабипн. 16
+158 Стабильн. 18
+248 21
Up г
7
58
59
60
61
62
63
79
81
23
P„r, з Стека внешни среднее устройства yjPa®-’®™5 ?6'
рии'БТУЗбО! (элемента, обозназянае пунктирной линией в
комплект поставка не входятj
3S01
На плате Е2 размещены: логическое устройство системы раз-
дельного управления (УЛ), узел зависимого токоограничения (УЗТ)
и предварительный усилитель регулятора.скорости (ПУРС).
Для приводов с диапазоном регулирования 1000 на плате EI
необходимо поставить перемычку меаду лепестками 6 и .7, • что
обеспечивает подачу сигнала с тахогенератора G на входЪПЕ че-
рез резисторы EI5 и EI6, и снять перемычку 2-3 в цепи обратной.
связи PC. На плате Е2 исключить ПУРС, установив перемычки меж-
ду лепестками 52 и 53, 51 и 54. Этим обеспечивается подача за-
дающего сигнала Ц не на вход ПУРС, а на вход PC (выход ПУРС).
Для приводов о диапазоном р-зцулирования скорости 10000 на
плате EI установлены передача между точками 2 и 3, 6 и 7 и
выпаяны резлсторы RI0 и RI4 в PC, что обеспечивает включение •
сигнала тахогенератора, на вход ПУРС и коррекцию PC с помопью
. SI8 и CIO, 311 вместо 510 и С4 в первом случае.
В завкимости от величины выпрямленного напряжения преоб-
разователя ва плате Е2 должны быть установлены соответствующие
перемычки (за рис.4 точки не указаны): для напряжения 115 В -
3-9, 4-10, 5-II; для напряжения 230 В - 3-6, 4-7, -5-8.,
На входе PC алгебраически суммируются задающее напряжение
от ЗС и сигнал обратной связи от тахогенератора G
Выхода! сигнал PC UK является задающим для внутреннего
токового кагура, поз толу ограничение максимальной величины Црс
.с Помошью резистора BI7 приводит к ограничению максимально воз-
можного тою. в переходных режимах и при перегрузках. Регулятор
скорости-сдержит термостабильный ПУРС с двойным преобразова- '
наем сигваа (модулятор - усилитель - демодулятор) с коэффици-
ентом около 100. Модулятор и демодулятор работают на частоте
2-3 кГц, взабатываемой генератором прямоугольных импульсов.
Паражтры ПИ-регуляторов изменяются путем соответствующе-
го выбора резисторов BIO, Р22 и емкостей СЗ, С4, 07 платы EI и
RI8,CII-шиы Е2 (для привода с диапазоном регулирования 10000).
Для обеспечения постоянства коэффициента усиления-управ-
ляемого выпрямителя в режиме непрерывного и прерывистого то-
ков в канат регулирования введено НЗ с характеристикой, обрат-
ной регулишвбчной характеристике управляемого выпрямителя в
режиме прерывистого тока.
Управлашее напряжение Uy на входе IB представляет сумму
сигналов, щодорциональных величине тока и э.д.с. двигателя:
Uy-Upr+ Ug . .
Сигнал Ug , пропорциональный э.д.с. двигателя формирует
4PIE, имеющий арксинуоную характеристику. Величина пенала уста-
навливается с помощью переменного резистора' RI6 па номинальной
скорости двигателя на холостом ходу таким образа, чтобы орел
нее значение выходного напряжения регулятора тока было par
но нулю. При такой настройке сигнал Ир? становится гропорциональ
ним только току двигателя, и поэтому ограничение sro максималь-
ного уровня резистором 833 ограничивает также макпиальную вели
чину составляющей выпрямленного напряжения U^-£которая
непосредственно определяет ток якоря двигателя.
Таким образом происходит дополнительное ограничение макои-
мально возможного тока двигателя (упреждающее токсграничение).
Основное токоограничение осуществляется путем огрыдчения мак-
симальной величины сигнала Upc с помощью резиоторе 517 К пла-
ты EI. Дополнительное токоограничение используется только да
ограничения первого броска тока.
Для согласования однополярной регулировочной характеристи-
ки СИФУ d=f(Ugx) с реверсивным сигналом Щ служит гвреключатель
Характеристик (ПХ), выполненный на операционном усилителе Al и
транзисторных, ключах VI. i
Для ограничения угла регулирования и установи его началь-
ного значения служит управляющий орган. С ИФУ. Начальный угол
регулирования dM4.=I20 эл.град. устанавливается с ’омоаью ре-
зистора £41, максимальный с(макс =150 эл.град. - с помощью ре-
зистора £49, минимальный угол о!тм =?5-Ю зл.град. - с Помощью
резистора £50.
Для изменения уставки тока в зависимости от скорости даа-1
гателя (для высокомоментннх двигателей) на плате £2 цредус»т-|
рёл УЗТ, принцип действия которого основан на ограничении (по |
модулю) выходного напряжения регулятора скорости 0^ в завися-!
мости от напряжения тахогенератора. Максимальное выходное на-F
пряжение.УЗТ устанавливается резистрром £6, минимальное - pe-g
зистором £5. Резистор £3 служит для установки утла наклона ।
характеристики УЗТ.
.Сигнал обратной связи по току формируется с помощью ДТ,
питающегося от трансформаторов тока Т2-Т4, установленных в це-?-'
пи питания КТ "В" и "Н". Реверсирование сигнала обратной связи|!
по току обеспечивается транзисторными ключами К платы Е2.
Подключение СИФУ к необходимому комплекту тиристоров осу-г
шествляется УЛ, которое включает в себя: ПХ, ключа VI6. нуль-?5
’орган (ЕЮ), триггеры направления тока-заданного TI и истинно-
го Т2, схему совпадения состояний триггеров (СО); элемент от-
счета выдержки времени, датчик проводимости вентилей (ДПВ).
Логическое устройство переключает группы вентилей при
гизменении полярности сигнала ва выходе нелинейного звена
после получения сигнала с ДПВ об отсутствии тока в вен-
, гилях в течение времени срабатывания элемента выдержки времени.
5сли за время бестоковой паузы полярность задающего сигнала
5новь изменится на прежнюю, то прежний комплект вентилей будет
. шова включен без выдержки времени.. Это позволяет уменьшить
Зестоковые паузы и обеспечить тем самым устойчивую работу при-
юда.
'Устройство питается от сети переменного тока через транс-
юрматор TI и предохранителя И-БЗ, установленные в самом уст-
юйстве. Блок питания вырабатывает напряжение +(12,15,24) Ь.
Система импульсно-фазового управления включает в себя три
Йентичннх канала фазосыещения и управляющий орган (УО).
Каждый канал СИФУ управляет двумя вентилями одной фазы вы-
[рямительного моста, что практически исключает асимметрию
(ротиьофазных управляющих импульсов. Каналы фазоомешения выпол-
.ены по принципу вертикального управления с линейно возрастаю-
щим опорным напряжением.
В целях обеспечения максимального быстродействия устрой-
тва при использовании одного комплекта. СИФУ каздый канал под-
отавливается к выдаче управляющих импульсов не только к нача-
у полупериода синхронизирующего напряжения, но и в любой дру-
гой момент по сигналу Up , формируемому логическим устройством
зо время отсчета последним' бестоковой паузы при переключении
Шиловых комплектов вентилей, причем повторные управляющие им-
пульсы появляются после переключения только в тех каналах, где
Шорное напряжение превышает новое значение управлявшего напря-
сения.
| Рассмотрим работу одного канала СИФУ (рис.5).
• Синхронизирующее фазное напряжение с помошью пороговых
элементов ПЭ1 и ПЭ2 преобразуется в противофазные прямоуголь-
1ые импульсы, длительность которых определяет зону разрешения
вдачи управлявших импульсов и составляет для каждой фазы при-
®рно 1у6 эл.град., что исключает одновременную подачу управ-
ляющих импульсов на вентили одной фазы выпрямительного моста.
При сигнале 0 на выходах обоих пороговых эжаентов на вы-
ходе формирователя синхронизирующих импульсов (43 - на рио.5
обозначен буквой Г) формируется синхроимпульс (пстал I), ко-
торый разряжает интегрирующую емкость генератора пилообразного
напряжения (ГПН) до нуля. В момент исчезновения энхроимпульса
напряжение на выходе ГПН снова начинает линейно врастать от
нуля до 10 В. Когда пилообразное напряжение стангэитоя равным .
управляющему напряжению, НО изменяет свое составив с I на О,
триггер Т переключается и на его выходе появлябтм сигнал О,
который в свою очередь вызывает появление на выххде формирова-
теля длительности импульсов управляющего импульа длительностью
10-15 эл.град. Этот импульс через элемент "И" покупает на вход
одного из усилителей импульсов (УИа или УИх) в сгстветствии с
сигналами пороговых элементов.
УИ имеет два входа: один для "сроего" импульса,’ другой
для "чужого” (с другого формирователя импульсов), сдвинутого |
относительно первого на 60- зл.град. Это обеспечивает получение
сдвоенных импульсов, что необходимо для управления трехфазным
мостовым выпрямителем.
После УИ усиленные сдвоенные импульсы поступают, на ввод-
ное устройство (УВ) КГ "В9 и "Н", осуществляющее гальваничес-
кую развязку цепей управления и силовой цепи. Триггер Т после;'
появления сигнала 0 на выходе НО сохраняет свое состояние, до
лор, пока на другой его вход не постудит синхроимпульс с
фИ или сигнал Up с УЛ, формируемый во время отсчета бестоко-
дй паузы при переключении трупп, что подготавливает триггер
д1Я выдачи очередного управлявшего импульса.
В состав функциональных узлов одного канала СИФУ входят
«вдувшие элементы (рис.6): BI, 52, 520, CI - фильтр (Ф);У1,
у, ₽3, В5 - пороговый элемент ПЭ1; V2,V4, 54, Вб - пороговый
цемент ПЭ2; логические элементы 3,4 микросхемы Д1, 512 - ФСИ;
V3, AI, СЗ ” С5, 58, 59, ВП, 513. 516 - ПИ; А2, V9, VIO, 517
5'Э - нуль-орган; V6, V7, R7, BIO, RI4, С2 - формирователь дан-
тльности импульсов ( S ); В81,- 582, 593,V57, V58, V69, Y75 -
У1; логические элементы "И-НЕ" 3,4 микросхемы Д2 - R -триггер;
М-Е50, А5, CI2, ИЗ, С28, VI5, V43 - управляющий орган (УО).
i Датчик проводимости вентилей (ДПВ1 работающий по принципу
кдароля напряжения на тиристорах, состоит нз диодных мостов
VfV6, оптронов V7-V9, резисторов 56-BII и нуль-органа (тран-
зюторы VIO, VII). При наличии напряжения на всех тиристорах
вюд нуль-органа (перехода эммитер-база транзисторов VIO, VII)
шумруется в результате чего транзисторы VIO, VII яя крита ются,
ива выходе ДПВ формируется сигнал I.
Принципиальная схема управления устройством представле-
на ва рис.6. .
Входной сигнал подается на транзисторные модуляторы VI0,
VI ПУРСа, усиливается инвертирующими усилителями А4, А5 и че-
ps'транзисторы демодуляторов V14, VI5 (т.52 , 53) поступает на
вад усилителя AI постоянного тока PC (зажим XI.17 и И.19).
Гвератор прямоугольных импульсов частотой 2-3 кГц для питания
мцулятора и демодулятора ПУРСа выполнен на усилителе АЗ и трак-
заторном инверторе VI3.
V- Усиленный в ПУТС, PC и РТ входной сигнал поступает в НЗ,
выолненное на операционном усилителе А4 с нелинейной обратной
снзыо (на диодах и резисторах).
I С выхода НЗ управляющее напряжение Uy подается на пере-
ключатель характеристик УЛ через разъемы XI плат EI и Е2. С
ввдда ПХ сигнал поступает на вход СИФУ, работа которого опи-
оаа выше.
; УЗС обеспечивает максимально-токовую "сеточную" защиту,
ДвЬтвуюшую при аварийных токах, зашиту от перегрева двигателя
пр перегрузках, устранение "ползучей" скорости при отключении
эцатчика скорости и зашиту от понижения напряжения питавшей
сеи. • ' '
4 I
При отключенном задатчике скорости "ползучая” скорость
ь устраняется шунтированием обратных связей РТ и PC, дереводоц •
выпрямителя в инверторный режим (увеличение угла рЕПузировагм
до с^макс ) и снятием управлявших импульсов с тирисироз (У?=о),'
что исключает всякую возможность появления тога в етре двиха- •
теля. .___________•
^комплектный тиристорный электропривод постояла го тока Д f
серии ЭТУ3501 предназначен для использования в мганизьах по-'
дач металлоре^жйх станков с высокомоментными двигеАШЫ
двигателями о электромагнитным, возбуждением при нажчли источ-?
ника питания обмотки возбуждения.
Структура условного обозначения дана на с.22.
Пример записи обозначения привода ЭТУ3601 с -наинальным
током 40 А, напряжением 115 В, с диапазоном ретул^свания ско-
рости двигателя 10000 при наличии устройства связи г системой
W, при питании от промышленной сети напряжением 280 В час- -
тоты 50 Гц с двигателем типа 2ПБ132МГУХЛ4 (3,7 кВт, ПО В, :
2200 об/мин) исполнения IMIOOI (Ш01) при его заказ* и в доку-.
• ментации другого изделия:
- дая внутрисоюзных поставок: "Электропривод S7360I- j
3617СУШ ТУ16-530.238-78 с двигателем типа 2ПБ132ЕШ4 ;
(3,7 кВт, ПО В, 2200 об/мин) исполнения IMIOOI"; i
- для поставок на экспорт- в страны с умереннж катетом:
"Электропривод ЭТУ3601-3617СУХ14. Экспорт; ТУТ6-533.238-78 о
двигателем типа 2ПБ132МШЛ4 (3,7 кВт, ПО В, 2200 об/мин) ис-
полнения IMIOOI;
- дая поставок на экспорт в страны с тропически климатом
"Электропривод ЭТУ3601-361Ш04. Экспорт ТУ16-530.2." 3-78 с дви-
гателем типа 2ПБ132МГО4 (3,7 кВт, 120 В, 2200 об/шн) исполне-
ния IMIOOI";
В состав привода входят:, тиристорный преобразователь,дви-
гатель со встроенным тахогенератором серии 2ПБ, ШТ, ПБСТ, ПГЕп
или ПБВ, согласующий трансформатор типа ТСА или ТГ (тип транс-1
форматора указывается в опросном листе), сглаживавдай дроссель
ДСА, автоматический выключатель: для ЭТУ3601-30 AE20I6-20H,
для ЭТУ3601-36 АЕ2046-40, для ЭТУ3601-40 АВ2056-40. ;
Основные пэра метры привода даны в табл. 5 и 9. Габаритные
установочные размеры и даоса составных частей привода приведе-
ны на рис.7 и в т1бл.10-12.
Рао.6. Продолжение
Электропривэд _
Тиристорный .--
Увдфвдировашнй
Класс:
S - со статическим полупро-
водниковым преобразова-
телем достоянного тока
Группа:
6 - с реверсивным управляе-
мым ЕЙряштелем, вы-
полненным по трехфазной
мостовой схеме выпрям-
' ленля
Порядковый юмер разработки____
Номинальный выпрямленный ток:.
30-10 А; 35-40 А; 40-100 А
Номинальное зщрямленное на- _
пряжение: .
I - 115 В; 2 - 230 В .
Напряжение пнания цепей ______
управления (сети):
4-220-В, 52, 60 Гц
5-230’ В. 52 Iki
7-380 В, 53, 60 й[
8-400 В, 53 Гц
9-415 В. 53 Гц
Т-440 В, 62 1Ц
У-460 В. 60 Гц
Дополнительная характеристика:.
Л - ^иалаз:н регулирования
Щ - gjanascs регулирования
0 - диапазж регулирования-
10000, далпие узла
связи с системой ЧПУ
Климатическое исполнение и____
категория резаешеяия
по ГОСТ. 15152-69*
Номинальна! режим работы привода - продолжительный (SI).
Допускается работа в кратковременном (S2) и повторно-кратко-
временном' (S5' режимах при условии, что количество переходных
процессов не тпевышает 1500 в час, при этом среднеквадратичный
ток за время шкда не должен быть больше номинального.
Д___________________________Jr_____________Табдицат9
Тип электропри- вода Номин. выпрям- ленное напря- жение , В Номин. вшгрям— леший 'ток, А Номин.МОЩ- НОСТЬ пре- образова- теля, кВт Номин.ток ав-1требуе- J тематического мая кв- 1 Параметры согласую- щего трансформатора Тип „ч двигателей^'
выключателя, А, при лапря-: женин сети дуктив- ность двига- теля и дросселя54' Тип Иидук- ЕООТЬ, 1гмГ Мощ- ность. кВА
220 В 380 В
ЭТУ3601-3010 115 10 1,15 6 3,2 2,85 ТСА-54Е 1.87 1,62. 2ПБ.1ЮТ и да., с 1н от I до I0A
ЭТУЗ601-3020 230 10 2,3 12',5 8 4,7 ТТ-6 4,75 6 2ПБ .ПБСТ ,1ЕТ и да. С 1ц ' от I до 10 А
ЗГУ3601-3610 115 40 4,6 25 12,5 0.51 ТТ-8 . 8 2ПБ, ПБСТ, ПГТ, ПБВ112 cL от 10 до 40 А, .
ЭТУЗ601-3620 230 40- 9,2 50 25 0,95 TT-I4 14. 2® .ПБСТ .ШТ, ПБВ112 cL от 10 до 40 А
ЭТУ3601-4010 115 100 11,5 63 32 0,254 TT-I9 19 2ПБ о от 40 до 100 А
ЭТУЗ601-4020 230 100 23 160 63 0.487 ША-54? J 0,46 32,4 2® .ПБСТ. ПГТ.- ПБВ132.ПБВ160 с 1ц от 40 до 100 А
х^Сглахиваюший дроссель поставляется при индуктивности двихателн меньше суммарной величины.
При номинальном токе даиратедя, отличном от номинального тока электропривода, суммарная индуктивность Lx
вычисляется яо формуле Li = tz4/4« *ДгМи/4м '
и^Блокл.преобразователей предварительно налаживаются иа предприятии-изготовителе с двигателями
ПСТ-53,110 В (ЭТУ3601-30), ПБСТ-23,Х10 В и 205-160,220 Б (ЭТУ3601-36), 2ПБ-160.220 В (ЭТУ3601-40).
Рко.7. Габаритные и уста-
новочные размеры блока
преобразователя (а), со-
гласующего трансформато-
ра (о) и сглаживающего
дросселя (в) привода се-
Т а б ла ц а 10
Тип привода Размер В, : ' ММ (см.рис.7,а) Масса, кг, не более
ОТУ3601-30 175*0,8 10
ЭТУ3601-36 ЭТУ3601-40, 280*1,0 20
Таблица II
Тип ч трансфор- штора , Размеры, мм (см.рис.7,6) Масса, кг, не более
4l Ag. В L н
ТСА-543. 160*1- 113*2 144*2 297*2 273*3- 9 31'
ТТ-6 260*3 173*2' 224*5 376*5' 308*5 20 68
ТТ-8 260*3 187*2 240*5 37G±5 308*5 20 76'
TT-I4 260*3 214*2 265*5 385*5 380*5 20 126
TT-I9 260*3 2'24*2 275*5 383^5' • 385*5 20 149
ТСА-548 750*2 218*2 430*5 оЭ&г-Э 555*5 13 402
Тип привода Тип дросселя Индук- тив- ность, мГ Размеры, мм (га. рис. 7, в) Масса, кг, не более
AI А2 В L H d
ЭТУ3601-3010 ДСА-551 ДСА-551Т 1±0,2 70 47 83,5 86 105 4,5 1,5
ЭТУЗ601-3020 ЛОА-552 ДСА-552Т 2±0,4 112 56 115 IE 150 5.5 3,8
ЭТУ3601-3610 ДСА-553 ДОА-553Т 0.5*0,1 112 56 115 IE; 150 5,5 3,8
ЭТУ3601-3620 ДОА-554 ДОА-554Т 1,0*0,2 112 45‘ 115 IE 150- 5,5 5
ОТУ3601-4000 ДОА-555 ДОА-555Т 0,5*0,1 140 116 160 146 j 144 5,5 ю
j
* Погрешность скорости привода.соответствует зорь&м СЭВ,при;
этом крутизна выходной характеристики тахогенератора должна ,{
быть не менее 20 В/1000 об/мин. Поворот вала джателя после ;
онятия управляющего сигнала на скорости I об/миг не долкен пре-’
выпить 0,5°. Электропривода (преобразователи) дсины допускать?
перегрузки по току 61 н в течение 0,2 с. |
В приводе серии ЭТУ3601 предусмотрены те хе вида зашиты, J
что и в устройстве серди БТУ3601. _ |
Электропривода исполнения С имеют узел связг с устройст- I
вом ЧПУ, в котором нет аналогового выхода. *
Охлаждение электроприводов - воздушное естественное. J
функциональная и принципиальная схемы, а также схема внеш/
них соединений привода соответствует схемам устройства БТУ3601/
Показатели надежности и долговечности электроприводов: |
Вероятность безотказной работы ?
в течение 4000 ч эксплуатации ’
при доверительной вероятности 0,8 . . . . . 0,85 i
Средний срок службы, лет....................15 |
/'*'^Электропривод серии ЭТ6 сложит для регулирования скорое- ?
?и двигателей постоянного тока мощностью от 0,6 до 11,3 кВт в '
даапазоне До 10000.
Структура условного обозначения приведена на с. 33.
Электропривод --------
Тиристорный--------;--
С шестипульсной схемой
выпрямления
Э Т 6-0-0 О - 00/000-000/0000-00.
р
с
. I
2
- реверсивный
- реверсивный с гаран-
тированными парамет-
рам динамической
характеристики, при-
годный дая следящего
режима
- регулирование с по-
стоянным моментом на
валу птн юЛц)
- регулирование скоро-
сти от ПцМ до Пн
с постоянным момен-
том, от Пн Долмаж
за счет повышения
напряжения якоря .
сверх номинального
(для двигателей ПЕВ)
Серия двигателя __________
I - 2П (2ПБ, 2П0, 2ПФ);
2 - ПЕСТ; 3 - ШТ;
4 - ПЕВ '
Номинальная мощность транс-
форматора , ВА
Номинальное напряжение дви-
гателя, В
Типоразмер двигателя -----
Номинальная скорость двига
теля, об/мий, соответствую-
igg задамтему напряжению
Климатическое исполнение и
кмего^ия^раз^ешения по
Пример'записи обозначения привода'типа ЭТ6-С с трансфор-
матором мощностью 6 кВА., двигателем ПБСТ-42 на номинальное на-
пряжение якоря НО В и номинальной скоростью 1000 об/мин при
его заказе и в документации другого г делил:
для внутрисоюзных поставок: "Электропривод типа ЭТ6-С-12-
6/П0-42/10С0-УХЛ4. ТУ16-530.223-77; ।
для поставок па экспорт в отравы с умервнаа климатом:
"Электропривод типа ЭТ6-С-12-6/110-42/1000-УЗЛ4 Экспорт.
ТП6-530.223-77"; ' f
для поставок в; страны с тропическим климатов: "Электропри-
вод ЭТ6-0-12-6/110-42/1000-04. Экспорт. ТУ18-53Г.223-77". >
В комплект поставки приводавходят: тиристгсный преобразо-
ват ель о шестипульоной схемой выпрямления, двиктель постоянно»;
го тока (в соответствия с заказом), согласующий траясфорштор, \
реактор РТ, задатчик скорости, комплект, залаожт частей и кпи-
надлежностей, техническое описание (паспорт).
Привода питаются от промышленной трехфазай сети переыеа-
ного тока напряжением 380 В и частотой 50. Гц. Дцйускаютоя иэ- J
менения этого напряжения от 10 до -15% от яоминыьного значе-
ния. Для согласования напряжения сети о напряжеием двигателя
применяется согласующий трансформатор ТС, коток! выбирается ?
в зависимости от мощности двигателя с: коэффициеяем запаса-
не менее. 2,5.
Привода обеспечивают работу во всех четырех квадрантах ме-
ханической характеристики при. изменении' управлншего напряжена
в пределах ^10 В.
Максимальный диапазон изменения скорости' (не меньше-10000)
определяется двигателем. Минимальная допустимая скорость равна
0,1 об/мин, если это оговорено техническими условиями^ на да- j
«тали. ' ' ' '
В зависимости от типа применяемого двигателя шксижльное
выходное напряжение привода'составляет 80-300 3, длительный та
нагрузки - 8,7-90 А.
Основные параметры привода даны в табл.5. f
Габаритные и установочные размеры трансформаторов даны г
в табл. 13 и на.рис.8,а, реакторов - в табл.14 ж на рис.8,б.
Величины погрешностей скорости в режиме регулирования не
должны превышать значений, приведенных в табл.15. При этом kj?'
тизва выходной характеристики тахо^ператора должна быть не
менее 20 В/1000 об/мин. Е
Номинальный режим работы электроприводов - продолжатель-J
ный (Л) по ГОСТ 183-74х. Допускается также работа в кратко-
временном (52) и повторно-кратковременном (55) режимах при ус-
ловии, что количество переходных процессов не превышает :
1500* в час. При этом для ‘режима 55 среднеквадратичный ток дви-
гателя за время цикла не должен превышать номинального значёЛ
Тип транс- форм- тора Размеры, 1 at (см.рио.8,а) • Масса, кг
А В Bl L и Н,
ТС-4 140-2 190±5 180±5 366 34О±5 290—5 49
К-6 170±2 221 211 366 340±5 290 . 67
ТС-8 185 2S3 225 366 340 290 75
TC-U 196 246 236 368 340 219 84
TC-I4 212 262±5 252 384. 385 335 120
TC-I9 222 272 262 384 450 400 147 .
ТО-25 251 301±5 291 384 450 400 172
Таблица 14
. Тип реактора Размеры, мм (см.рис. 8,6) Масса, кг
L В В А АТ
PT-I 129 90 130 104 72 3,2
РТ-2 129 90 130 104 72 3,2
РГ-3 124 112 179 104 76 7,1
ИМ 124 112 179 104 , ' 76 7,1
’ VH с Ж А'-О 124 157 179 104 II6 11,0
РТ-6 • 124 157 179 .104 116 11,0
Т а б лиц а 15
Уставов- лённая скорость двигателя Погрешность скорости отно- сительно установленной, %, не более ент нерав- номерное- ти враще- ния Кн, не более
суммар- ная + при из- менении нагрузки при изме- нении на- правления
0.5/^ 2 0,5 0,5 0,1
0,1 пн 2 0,5 0,5 0,1
0,01 пн 10 2 2 0,1
0,001 15 5 5 0,2
0,0001/7# 25 10 10 1 0,3
5
б)
Рио.8. Габаритные и установочные размеры
согласующего трансформатора (а) и то^оогра-
ничивающего реактора (б)
В приводе предусмотрена запгдта от неправильного чередова-
ния фаз'питающей сети, обрыва любой из фаз, от исчезновения
стабилизированного питания любой полярности, от перегрева дай- :
гателя (серии ПБВ). ' j
Привода, выпускаемые в открытом исполнений (степень запи-'
ты IP00),' предназначены для встройки в шкаф,' В котором-должна !
быть предусмотрена вентиляция, обеспечивающая температуру воз-j
духа внутри шкафа не более 45°С. Электрошкафы с приводом не I
поставляются. |
Значение наработки на отказ в условиях, предусмотренных ?
ТУ18-530.223-77, составляет не более 10000 ч, значение средне-
го ресурса - не более 16000 ч, средний срок службы в режимах
и условиях, оговоренных в ТУ, - не более 20 лет.
Схема внешних соединений привода дана на рис.9,
На рис.10 показана принципиальная схема привода серии ЭТ6.
Напряжение на якоре двигателя М регулируется с помощью
шестипульсного реверсивного тиристорного преобразователя на 12
тиристорах Д01-Д12. Тиристорный преобразователь получает пита-
ние от силового трехфазного трансформатора Тр13, первичная об-
мотка которого включена треугольником, силовая, вторичная, -
шестифазной звездой и обмотка управления - трехфазной звездой.
Для ограничения уравнительных токов между вентилями катодной и
.анодной групп включены токоограничивающие реакторы Др1 и Др2.
Тиристоры преобразователя управляются импульсами шириной
,10-15 эл.град., поступающими от CW, которая состоит из шести
идентичных каналов управления (КУ). На охеме полностью изображен
лишь канал управления тиристорами сазы А.
Синусоидальное опорное напряжение со вторичной обмотки
трансформатора Тр14, сравниваясь с выходным напряжением РТ
(точка 19), подается на вход,нуль-органа, выполненного на ин-
тегральном усилителе AIOI с большим коэффициентом усиления.
В моменты переключения нуль-органа по дифференцирующей
цепочке BI05, CI05, CI06 проходит сигнал, который усиливается
.транзисторами TI0I и TI02 и через- импульсный трансформатор
Тр02 поступает на тиристор Д02 анодной группы, а. сигнал, уси-
ленный транзистором ТЮЗ, через импульсный трансформатор TpOI
поступают та тиристор Д01 катодной группы.
Необходимое качество работы привода- в статическом и дана- ’
мическом режиме обеспечивается благодаря двухконтурной струк-
туре с ВС и подчиненным ему РТ, представляющими собой ПИ-регу-
ляторы.
Регулятор скорости, представляет, собой многокаскадный уси-
литель постоянного тока, собранный на. трёх микросхемах.
Первый каскад состоит из двух интегральных усилителей
A30I и А302. Усилитель А302 включен параллельно усилителю A30I
Для компенсации температурного дрейфа} A30I.' Второй каскад, со-
бранный на операционном усилителе АЗО^, служит для получения
Необходимого коэффициента усиления РС>.
На входе регулятора скорости сравниваются задающий сиг-
нал (вход 91) и'сигнал отрицательной обратной связи по скорое-
ти с тахогенератора (вход 90). Разность этих оипгхов усилива-
ется й подается на-вход регулятора тока (А 601), гда она сравни-
вается о сигналом отрицательной обратной связи пт току, посту-
пающим с датчика тока после усиления на A50I. Дегик тога вы-
полнен на основе магнитодаодов Д501 и Д502, вклиненных в мосто-
вую схему. Магнитодиоды находятся в поле, соэдаэееуом проводни-
ками, по которым протекает ток якоря двигателя. Г.ггнал о выхода
И подается на вход. СИ®'..
С целью исключения динамического уравнительного тока в
контур регулирования тока якоря введена схема окавичения наи-
большего значения производной Напряжения на выхов РГ (ООП).
Производная напряжения на выходе FT, полученная г помощью диф-
ференцирующей цепочки 5705-СЖ. жютуааи на вжа усилителя .
А 701. Когда сигнал на его выхода достжвет срабатывания
стабилитрона Д701, на вход. РТ через делитель 5ЖГ-^02 подает-
ся сигнал-отрицательной обратной связи, ограничсаший темп
роста сигнала на выходе РГ.
Для того, чтобы управляющее напряжение не превышало опор-
ного напряжения в динамических режимах и при изменении напря-
жения питающей сети, введено ограничение минимального угла ре- 4
гулирования тиристоров. S
Опорное синусоидальное напряжение подается на полупровод- |
пиковый выпрямитель Д403-Д414 и после выпрямления через резис- ’
торы уставки величины ограничения 5411, 5415 поступают на не-
инвертирующие входы суммирующих усилителей A40I, А402. На ин- |
вертируюшие входа этих усилителей через делитель 1408, 5406 и
резисторы 5405, 5407 подается выходное напряжение регулятора
тока. Выходное напряжение усилителей A40I, А402 через диода f
Д401. Д402 и резисторы 5401, Ц402 поступает на неинвертирующий
вход усилителя A60I (регулятора тока). Таким обр'.зом, усилители
A40I, А402 образуют контуры отрицательной обратней связи усили-
теля и РГ, которые включаются при достижении напряжения на выхо-
де делителя 5408, Ц406 величины напряжения уставки ограничения
и предотвращают дальнейший рост напряжения на выходе РТ.
В динамических режимах и при изменении'напряжения питаю- I
шей сети величина напряжения уставки меняется пропорционально *
изменению, величины опорных напряжений, что препятствует превы- I
шению управлявшим напряжением РГ уровня опорных напряжений. 5
Схема ограничения тока якоря обеспечивает в зависимости f
от настройки ограничение тока якоря на заданном уровне или f
нелинейное ограничение в функции окорости (для двигателей
серии ПБВ).
Принцип работы схемы токоограничения основан на ограниче-
нии выходного напряжения регулятора скорости, пропорционально-
го току якоря, путем изменения величины напряжения подпора дио-
дов V324 иУ325. При работе схемы токоограничения в режиме "то-
ковой отсечки" двйеок резистора 5305 выводится в нуль (потенци-
ал т.95 равен нулю). Величина уставки задается резистором 5213.
При работе схемы нелинейного токоограничения напряжение с
тахогенератора через'делитель 1305, 1304 подается на схему вы-
. деления модуля, выполненную на усилителе A20I,. с выхода которой
снимается- сигнал положительной полярности, пропорциональный на-
. пряжению тахогенератора'. '
Кривая нагрузка двигателя, по току, "аппроксимируется двумя
прямыми. Сигнал с выхода A20I подается на вход узла'аппрокси-
мации, выполненного на элементах 1207, 1210, 1208, 1209, 1211,
Д203; точка перегиба определяется величиной напряжения подпора
диода Д203 и. регулируется в зависимости от типа применяемого '
электродвигателя резистором 1208 па входе усилителя.
В результате суммирования напряжения усилителя A20I, сиг-
налов узла аппроксимации и'смещения усилителя А202 на выходе
последнего формируется напряжение подпора диода Д205' заданной
формы. Величина смещения определяет максимальный ток уставки
' и регулируется резистором 1213. Для ограничения сигнала PC дру-
гой . полярности , напряжение подпора диода Д206 формируется ин-
вертором А203, подключенным к выходу А202. Диод Д204 ограничи-
вает величину- отрицательного' напряжения на выходе А202.
Выходными элементами схема защиты (СЗ), собранней на транзис-
торах Т905ч Т906, ТЭОУ'И Т908. являются реле PI и Р2.
Источник питания, . обеспечивающий питание всех цепей уп-
равления постоянным стабилизированным напряжением -12,6 В,- со-
бран по схеме двухканального стабилизатора с -последовательно
включенными регулирующими транзисторами. В -качестве усилителей
постоянного тока используются операционные усилители A90I я А902.
С. Электропривод постоянного тока серии ЭТ6-3^редназначен
№Я механизмов подачи универсальных металлообрабатывающих стан-
ков, станков с ЧПУ и других механизмов и устройств. рдин тирис-
торный преобразователь может одновременно управлять тремя дви-
гателями различных типов. Электропривод выпускается для внутри-
отраслевых поотаг-ог..
Структура условного обозначения электропрингга серии ЭТ6-3 ;
приведена ниже:
Э Т 6 - 3 -.0 - :ГО. 0. 00
Электропривод:
Тиристорный _______________
С шестипульсной схемой вы-____] :
прямленая .
Число управляемых одним пре- _
образователем двигателей
Тип двигателя: _______________
I - 1БВ; . ;
2 - двигатель модели 20 i
фирмы Фанук j
3 - по согласованию с ;
потребителем i
Высота оси вращения двига-
теля, мм
Длина двигателя:|
S - короткий,
М - средний
L - длинный
Климатическое исполнение и _________________
категория размещения-по
ГОСТ I5I50-6SX
Пример записи обозначения трехкоординатного электроприво-
да серия ЭТ6-3 с двигателем ПБВ132 УХЛ4 по одной оси и двигате-
лями модели 20 фирмы Фанук по двум другим: "Электропривод типа
I-I32
ЭТ6-3-К2-20
УХЛ4 "..ТУ2-0221307-2-80»
Пример записи обозначения трёхкоординатного электроприво-
да серии ЭТ6-3 с двигателями ПБВ132 УХЛ4 по всем трем осям:
"Электропривод типа ЭТ6-^-1-132 УХЛ4)'. ТУ2-022130ГО2-80.
В комплект привода входят: тиристорный преобразователь,
двигателихх')со встроенным тахогенератором, возможно тормозом
и резольвером, два согласующих трансформатора серил ТС или TI, р
уравнительные реакторы3^, выполненные на базе трансформатора ’
серии ГОЕ, шунты®^ се^ии 75НСУ8.
'Т\ппаратура зашиты от перегрузок и коротких замыканий,
комлутнциошше' приборы и провода внешнего монтажа з комплект
поставка не входят. -
хх :количество зависит от числа управляемых осей (до трех).
Основные технические данные тиристорного преобразователя:
Напряжение питания трехфазной сети, В ... 380
Частота питавшей- сети, Гц .......... 50
Допустимые колебания напряжения
питающей сети, % . от-15доО
Допустимые колебания частоты
питающей сети,- %......................... -2
Максимально допустимый ток преобразователя
одной оси, А............................. 50
Диапазон регулирования скорости ....... 10000
Данные о допустимой нестабильности скорости и коэффициент
неравномерности вращения двигателя приведены в табл. 16.
Таблица 16
Диапазон регулиро- вания скорости Погрешность скорости относи- тельно установленной, %, не более Коэффициент неравномер- ности вра- щения Км, не более
суммар- ная при изме- нении на- грузки 1ЛН при изме- нении на- правления вращения + &р
I 2 0,5 0,5 0.1
10 10 2 2 0,1
100 15 5 5 0,2
1000 25 10 10 0,25
10000 30 15 15 0,3
Основные технические данные привода даны в табл.5.
Привод обеспечивает работу во всех 4 квадрантах механиче-
ской характеристики при изменении управляющего напряжения в
пределах -10 В.
Тиристорный преобразователь имеет блочную конструкцию,
что позволяет оперативно заменять отказавшие блоки, и отдельные
элементы.
Конструктивно привод представляет собой комплектное уст-
ройство открытого исполнения (степень зашиты IP00), предавзна-
менное (кроме двигателя)'для встройки в шкаф. Электроизоляци-
онные материалы, примененные в приводе, класса нагревостойкос-
не ниже В.
Габаритные и установочные размеры основных частей приво-
да даны на рис.II.
Рис.II. Габаритные и установочные размеры- преобразователя (а)
массой 43,5 кг, согласующего трансформатора (б), токоограни-
члмжэдего реактора (в) массой 6,2 кг и шунта Ш массой 0,1-Я
внжч«»л-л>г:.! и цепь якоря
Рис.II. Продолжение
Управление приводом осуществляется двухконтурной системой
автоматического регулирования частоты вращения с ПИ-регулятора-
ж тока (РТ),и скорости (Ж). В зависимости от нагрузочных ха-
рактеристикчтрйменяемых 'двигателей возможна гибкая настройка
схемы токоограничения. Такая структура обеспечивает высокую
жесткость механических характеристик и точную работу схемы то-
кооИраничения,. расширяет полосу пропускания частот без снижения
помехоустойчивости.привода, обеспечивает высокие динамические
параметры при возможности изменения характера переходного про-
цесса в широких пределах - от колебательного до апериодическою.
।Функциональная схема привода дана на-рис.12.
’Привод работает следующим образом.
Разность напряжений задавшего сигнала Ц 2 сигнала об-
ратной связи по скорости U» додается на PC. заходе PC сфор-
мировавшийся сигнал сравнивается о сигналок обратной связи по
току в цепи якоря Uar , разность поступает на вход И?, а затем
в С ИФУ.
Рис. 12.' Функциональная схема привода серии 375-3 •
Коэффициент усиления PC и РТ обеспечиваем необходимый диа-
пазон регулирования и достаточную точность похдэржания скорое- .
ти при различных воз^нажих воздействиях.
Ограничение тока якоря, осуществляемое в функции скорости,
практически обеспечивает в якоре ток, близкий к току, допусти-
мому по условиям коммутации двигателя. - I
Предусмотрено.регулирование величины уравнительного тока
сдвигом начального угла управляющих импульсов ао группам ти- f
ристоров.
Принципиальная электросхема тиристорного преобразователя
включает в себя силовую схему, схемы источника питания, заня-
ты, формирователя опорного пилообразного напряжения. СИФУ, ре-
гуляторов скорости и тока, схему ограничения тока якоря. у
Силовая схема (рис.13) состоит, из двух садовых трансформа-
торов Тр1 и Тр2 (или одного трехобмоточного трансформатора се-
рии ТС), силового управляемого выпрямителя, дзухобмоточного то-
коограничиваютего дросселя L , электродвигателя М и шунта RS. >
Силовые трансформаторы Тр! и Тр2 согласуют напряжение дви-
гателя с напряжением сети. Трансформаторы Тр! п Тр2 -трехфазные
двухобмоточкис. Первичные обмотки соединены попарно параллель-
Но трехфазной звездой, вторичные - шестифазной звездой с нуле-
вым выводом.
Силовой управляемый выпрямитель выполнен на две наддам
таблеточных тиристорах (ПК- 1бУ) 2ГИ-2бУ)серии Т2-320, включен-
ных по встречно-параллельной шестипульсной схеме.
Рас.13. Силовая схема тиристорного
преобразователя привода серии ЭТ6-3
Источник питания, обеспечивающий цепи управления постоян-
ным стабилизированным напряжением +15.В, собран по схеме двух-
канального стабилизатора с последовательно включенными регули-
рующими транзисторами (рис.14). Оба канала выполнены'по иденэж-
ной схеме. Эталонное напряжение формируется стабилитронами V15
и V20. Для компенсации' температурного дрейфа эталонного напрч-
жения последовательно со стабилитроном нйлотея: по-два кремние-
вых диода VI6, VI7 и V2I, V22.
Дия питания выходных каскадов СИЖ имеете* вывод нестаба-
лизированного напряжения +50 В.
О обмотокW4 hW5 снимается синусоидально? напряжение я
подается на блок опорного пилообразного напряхазля.
Зашита цепей ±15 и +50 В. осуществляется телохранителями
И. К и 13.
rv 380В
Д2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
+I5B 0 3SBaH B‘f сП *5 yS Ю 7
О наличии напряжения на входе источника питания сигнала- j
зирует светодиод V26, который расположен на лицевой панели j
преобразователя. “ j
Схема защиты (рис. 15) обеспечивает защиту привода.при яе-{
правильном чередовании фаз питавшем сети, обрыве любой из фаз |
и исчезновении стабилизированного питания.'Пга наличии в двагау
теле температурного датчика возможен контроль теплового решка
двигателя. i . f
Схема зашиты состоит из фазосдвигавшего конденсатора 09,
транзисторных ключей V5, Уб, схе^ш' совпадения, выполненной на
диодах V7, VS, транзисторе V9, резисторах И7 и 520, интегри- 7
руюшего конденсатора СИ и выходного транзистора VII, нагруз-
кой для которого является.,реле 2К.
В исходном состоянии транзистор V.9 закрыт и реле 2К иив>
чево. Замыкаясь, контакты рале 2К подготовят цепочку для вап>
чевия реле IKK, 1КУ, IKZ.
гн
температуры
• гпетрвМиеашелеи.
Рио.15. Схема защиты тиристосного
преобразователя привода серии 3T6-3
При закорачивании потребителем точек 7 и I7X, выведенных
через входной разъем РХ наружу,- подается питание на реле IKX,
контакты которого замыкаясь снимают блокировку PC оси X, и
ось X готова к работе. Об этом сигнализирует светодиод, находя-
щийся на лицевой панели преобразователя.
По аналогичной схеме включаются преобразователи осей У a Z.
В случае неисправности транзистор V9 открывается, а VII
закрывается, что приводит к отключению реле Ж и выключению всех
осей привода.
Работу формирователя опорного пилообразного напряжения
(рис. 16) рассмотрим на примере одного каналасобранного на ин-
теграторе ISA. •'
На вход формирователя подается синусоидальное напряжение
от источника питания. В отрицательный полупериод транзистор
I5V2 формирует напряжение прямоугольной формы. Скорость нарас-
тания пилообразного напряжения регулируется резистором I5R7 и
конденсатором I5C4.
. ; • |
Схема СИФУ формирует и распределяет упрндающие импульс-,
по тиристорам силовой схемы. Схема содержит -2 идентичных ка-
налов управления (рис.17). |
1583
KV1
аяч
isns
7М/ /Ж
ISVZ
/SBS
± act
0+158
f
№CV
am - ।
аяз +
аю
асе
15КВ
IS Cl
T OJ
41“
ace
/во
5JI
t
I?
0 0 I
аса
------0-/5В
Рис.16. Схема канала формирователя опорного шюобразного W
лряжеши
+158
Ш/
ю
шг дггзв-
4
1383 .
6
/ЗС1
o.ozit
/m'
a 0-
О n
/ЗЯЧ
13У4
ш
№№
\13RS
I3V5
ап о с
ядгкл 1 с
1!ЗГ
!ЗП
KTSOE
I
№V9. Ш
I
-!5B
Рис. 17. Схема каяаж' управления СИФУ тмрвотооаого првобразо®
вателя
Рассмотрим работу одного канала да тиристора 13 V.
Сумма опорного пилообразного напряжения и выходного сиг-
нала усилителя поступает на вход нуль-органа ISA.
После дифференцирования напряжения прямоугольной формы,
t
I
t
получаемого на выходе нуль-органа, на конденсаторе I3CI, им-
пульсы поступают на транзисторы I3V4 и I3V6, где усиливаются.
Затем через импульсный трансформатор они подаются на управляю-
щий электрод тиристора I3V. Ширина управляющего импульса со-
ставляет 10-15 эл.град.
Регулятор скорости (рис .18) выполнен по пропорционально-
интегральной схеме иа двух усилителях “AI и А2.
Первый каскад на усилителе AI, имевший малый коэффициент
усиления, является сумматором. задавшего сигнала, сигналов об-
ратной связи по скорости и компенсации дрейфа системы управле-
ния. Второй каскад на усилителе А2 служит для получения необ-
ходимого усиления ТС.
Устойчивость работы привода и необходимое качество' пере-
ходного процесса достигается соответствующим выбором параметров
корректирующей цепи, состоящей из резистора 514 и конденсатора
CI2; Резистором 517 выставляется нуль усилителя. Регулирование
максимальной скорости двигателя достигается изменением величи-
ны обратной связи по частоте вращения резисторами 548 и 549.
Контакт реле ,1К осуществляет блокировку регулятора и замыкает
цепочку дон разряда конденсатора С12 при выключении электро-
привода .
Микросхема AI0 серии К140УД13 служит для компенсации тем-
пературного дрейфа усилителя AI PC. Сигнал на усилитель AI0
приходит с тахогенератора,'а-с выхода усилителя АЮ подается
на вход PC. При отсутствии задающего сигнала, если за сует тем-
пературного дрейфа PC двигатель тронется с места, то усиленный
АЮ сигнал тахогенератора будет уменьшать напряжение на выходе
W. возникшее за счет дрейфа.
Регулятор тока (р|ю.19) выполнен на усилителе АЗ по схе-
ме ПИ-регулятора. 529 530 и ИЗ - элементы коррекции регуля-
тора настраиваются при1 наладке привода и 'зависят от типа при-
меняемого двигателя. Датчиком тока является щунт, сигнал с ко-
I • .•
торого подается на усилитель Аб и может регулшсдаться пб ве-
личине резистором 560. . ’ • ’
Схема регулирования величины уравнительного тока, собран-
ная на усилителях А4 и 15, предназначена -'для установки началь-
ного положения управляющего импульса. Положен® управлявшего
импульса для анодной труппы тиристоров регулирр=тся смешением
усилителя 14 с помощью резистора R35, Для катоссй труппн ти-
ристоров - с помощью резистора В^Э. При нулевое положении по-
тенциометров величина уравнительного тока состныяет . 30# то--
та двигателя.
Для того, чтобы управляющее напряжение в С W не првшио-
ло опорного на выходе РГ поставлены стабилитроны V5-V8.
В зависимости от,типа двигателя -схема ограничения. Тота
якоря (рис.20) может обеспечивать -ограничение года ш в йухк-
ции скорости 4К/(М ИЛ1 независимо от нее. J
Принцип работы схемы основан на ограничено выходного'сиг
нала ГС, пропорционального току якоря двигателя. Напряженно с
тахогенератора через делитель H5I и Е52 подается на формирова-
тель кривой токоограничения, выполненный на операционном усилй'
теле А^, с выхода которого снимается сигнал положительной пс»Л>
кости вне зависимости от направления вращения двигателя. Крина»
токоограничения двигателя формируется в системе - управления
вольт-амперной характеристикой диодов VII и VI2< Величина мЖ
свального тока в кривой токоограничениа фиксируется регулиров-
кой резистора RZI. Начало- работа схемы нелинейного токоограни-
чения достигается регулированием R52.
В случае/ работы -схемы в режиме токовой отсечки движок Р52
выводится в дуль, а величина допустимого тока выставляется 271.
Операционный усилитель А8 ограничивает ток в одном направ-
лении вращения, инвертор А9 ,- в другом.
Тиристорный преобразователь монтируется в электрошкафу в
вертикальном положении. Температура в шкафу не должна превышать
И5°С. При подсоединении преобразователя к сети необходимо со-
блюдать правильность чередования fas.
Двигатель устанавливается-и .монтируется в соответствии о
инструкцией по его • эксплуатации.
При монтаже привода следует обращать особое внимание на
надежность заземления корпусов двигателя, тиристорного преоб-
разователя, дросселя и согласующего трансформатора.
Внешний монтаж следует производить в. полном соответствии
со схемой внешних соединений преобразователей всех осей, при-
веденной на ряс.21,а.Схема соединений преобразователя оси X
представлена на рис.21,6. Для осей У и Z схемы аналогичны.
Подсоединение тахогенератора и шунта необходимо .выполнять
экранированным скрученным попарно проводом. Силовые цепи и це-
пи управления должны быть уложены в разные жгуты.
А в С
~3SU
а)
б)
Рис.21. Схема внешних соединений преобразователей всех осей (а) и оси X (б) привода серии ЭТ6-3
( Реверсивный тяриоторндй трехйазннй комплвтаай электро-»
упривод серии ЭТЗИ ^предназначен дея плавного ргулирожния сш
роста двигателей достоянного тока как высокоюелтннх, так и
с электрошгнитнам возбуждением мощностью до 2 хЭЕ в диапазо-
не 1000.
Структура условного обозначения:
Обозначение серии _____
Типоразмер: _________________
I - до 0,5 кВт;
2 - от 0,5 до 2 кВт
Порядковый номер исполнения
Наличие панели адаптивного _
управления:
А - с панелью; без панели-
символ в обозначении
опускается
Климатическое исполнение и _
катетория размзшелия по ПОСТ
15150-60х и ГОСТ 15543~70х
Пример записи обозначения привода типа ЭТ322-2 в исполне-
нии УИ для категории размещения 4 при его заказе и в докумен-
тации другого изделия: - .
.дан внутрисоюзных поставок - "Привод ЭТЗЩ-2УХ14, 220 В. ;
ТУ16-530.229-78"; ' '
для поставок на экспорт - ' Привод ЭТЗИ2-2УП4, 320 В.
Экспорт. ТУ16-530.229-78";
дай доставок на экспорт в страны с тропическим клижтом - -
"Привод ЭТЗИ2-204.220 В. Экспорт. ТУ16-530.229-78".
Пример записи привода- типа ЭТЗИ1-1 с адаптивной панелью в]
исполнений УХЛ для категории размещения 4 при его заказе-и в«
документации другого изделия для внутрисоюзных поставок: "При-;
ВОД ЭТЗШ-1ШЖ. 220 В. ТЛ6-530.229-78”. j
В комплект.поставки входят: тиристорный преобразователе,
два дросселя, двигатель с тахогенератором (серай ШТ, ПЕСТ,213
ПБВ или ДКЕ) и задатчик скорости. I
Основные параметры приводов различных типов приведены в
табл. 5 и 17.
Тип привода. Диапазон изменения'- скорости, об/мин . Тип двигателя Номин. мощность . двигате- ля, icBt Немил, ток якоря двигателя А
ЭТЗШ-1УХМ ЭТЗИ1-104 2,2-2200 . ICT-3LW4 ШТ-31М4 0,18 2,4
“эт'зш-гиж ЭТЗИ1-204 3,0-3000 ШТ-31174 ШТ-ЗЛЖ 0,25 3,2
ЭТЗШ-ЗУХИ 3T3II-304 1,5-1500 WT-42M74 ШТ-421Ж
кл-® . ЭТ2П-104 3,0-3000 H3T-4W4 . 1ЕТ-4ЖМ 0,37 4,4
ЭТЗШ-5УИ4 ЭТЗИ-504 • 2,2-2200 ШТ-51МУ4 ШТ-5ЖГ4; . 0,55 6,2
ЭТЗИ1-6УХИ I,5-1500 . 2ПБ-9011У4 . 0,37 • 4,6
ЭТЗИ-7УЛ4 3,0-3000. 2ИБ-90МТУ4 0,55 • 6,6
ЭТЗИ1-8ХШ 1,0-1000 11БСТ-22МУ4 0,40 4,8
ЗТБИ1-804 ПЕТ-22МТ4 0,36 X
ЭТЗИ1-9У1Ж ЕБСТ-ЕЗЖ • 0,55 6,4 '
ЭТ31П-9О4 , - ПБСТ-2ЖГ4 0.50 5,8 1
ЭТЭИ2-2УЖ1 'ПББ100ЖУЗ 0,75 14,7
’ а-ши ЭТЗИ2-ЗСИ • 1,5-1500' ШТ-53МУ4 ШТ-53Ж4 . 0,63 7,0
. ЭГЗИ2-4У1Л4 Ж ЗЕ-404 2,2-2200 ШТ-53МУ4 . ШТ-5Ж4 . 0,90 ' 9,6
ЗСЖ-бУЕ?7 I ..0-.Т000 2ПБ-132Ш4 1,9 2,0 .
Э5‘ЗИ2-6Ш4. ’ ЭТЗИ2-604 - I,5-1500 ПБСТ-22МУ4 . 0,6 6,8
' ПЕСТ-22ММ 0,54 6,1
ЭТЗГ2-7УХЛ4 . ЭТЗИ2-704. . 1,0-1000 ПБСТ-32МУ4 ПБСТ-32МТ4 0,80 0,72 9.0 •8,1
ЭТЗИ2-8ЖМ _ЭТЗИ2-804 I,5-1500 11БСТ-23МУ4 ПЕСТ-2Ж4 0,85 0.7G 9,2 8,3
ЭТЖ-ЭЗ'ХМ17”’ .J®3S--904^ 3,0-3000 ПБСТ-22МУ4 пБст-гапш 1,0 0-.9 ' 11,0 9,9
ЭТЗИ2-10УХЛ4Х^ _ЯЖ2-1004х>. 1,5-1500 ПЮТ-32Г/4 пБст-dm' 1,20 ' 1,05 13,0 11,7
ЭТЗ!Е-ЦП14^ ЭТЗИ2“ПО4х7 ,| з.,0-3000 ПШТ~23<4 ' ПБСТ-23Ш 1,30 'l,I5 1 14,4 13,0
с предприятием-из-
х)гт
Привода вставляются по согласованию
готоаителем.
И р о д11s е ние
Тип привода Диапазон изменения скорости, об/мин / Тип двигателя Номиь МОШЙО'ГЗ двигаге- ля, ?5т j НоминЛ ток якоря двигателя, А
ЭТЗИ2-12УШХ) ЭТЗИ2-12О4Х) 1,5-1500 ПБСТ-ЗЗМУ4 . ПБ0Т-ЗЖГ4 1,61 I.C 17.0 15,3
ЭТЗИ2-13УЖ ДКГ-1,7 о.г 8,0
ЭТЗИ2-14УХЖ 1,0-1000 ДЮ-2,-3 0,2: 7,5-
ЭТЗИ2-15УХЛ4 ДЮ-3,5 0,Е 7,5
ЭТЗИ2-16УМ4 ДП-5,2 0,51 6,5
по согласованию с гредприятием-из-
Приводы поставляются
готовителем.
Привод питается от трехфазной сети переменв'.'га тока напря-
жением 380 В частотой 50 -или 60 Гц через стандартный силовой
трансформатор, вторичные обмотки которого соедигнда звездой. *
Рекомендуемые типы силовых трансформаторов приведены в табл.18.
Привод представляет собой одноконтурную с к-да.у автомати-
ческого регулирования с обратной связью по скоро: я и упреждаю-
щим токоограничением.
Таблица 18 j
Мощность двигателя, кВт Основные данные трансформатора ; Масса, I KI’
Тип Напряже- ние вто- ричной обмотки , В Габаритные pas- мэры, мм
тт-од 170 114x124x107 3,15 {
До 0,05 ТТ-0,25 220 153x148x111 5,8 1
0.05-0.1 ТТ-0,25 170 220 153x148x111 5,8 1
0,12-0,618 ТТ-0,4 220 195x205x118 9,4 f
ТТ-0Д8 170 125x205x149 П,4 1
0,25 ТСЗИ-0,63 220 372x241x186 16 j
0,37 TT-I 170 255x259x155 22
рсзи-д 220 372x276x1-98 18,5
0,6 Тт-1,6 170 255x259x187 29 »
ТСЗИ-I.G 220 372x316x198 25 t
тсам-1,6 220 390x225x364 30
Продолжение
Мощность двигателя, . кВт Основные данные трансформатора Масса, кг
Тип Напряже- ние вто- ричной обмотки, В 'Габаритные раз- меры, мм
ТВ-1,6 230 ' 389x255x364 32
ТТ-2-,5 170 328x305x183 42
1,0 ТС ЗИ-2,5 .. 220 396x426x186 32,5
ТСВМ-2,5 220 440x225x394 37
ТС3-2,5/1 220 312x280x440 42
ТВ-2,5 230 419x285x394 45
ТСВМ-4 '. 220 ' 480x271x434 50
1,5 ТС ЗИ-4,0 220 396x501x198 45
ТВ-4 230. 460x302x434 56
ТС 3-4/0,5 230' 450x440x300 .50
ТТ-6 -208 376x340x224 63
ТТ-8 208 376x340x240 75
Т3-6,3 230 481x420x290- 67
2.Q ТСЗ-7ДЛ),5 280 550x440x400 90
T8-I0. 230' 493x480x317 85
ТС3-10/0,5 230 700x440x650 150
ТС-10/0,5 230 135x360x510 130
Силовая часть тиристорного преобразователя состоит из дхух
трехфазных нулевых схем с согласованным управлением группами
тиристоров и с уравнительными реакторами.
Привод подключается к сети через автоматический выключа-
тельЛ , который устанавливается со стороны первичной обмотки
трансформатора для зашиты привода от коротких замыканий и пе-
регрузок. -Для этих целей можно использовать автоматический вк-
юппатель типа AE20I0 с расцепителями максимального тока 141Н.
значения' номинальных 'токов выключателя в зависимости от тока
якоря двигателя приведены в табл. 19. Со стороны вторичной об-
мотки трансформатора установлены предохранит еда. В цепи, урав-
нительных токов рекомендуется ставить тепловое реле, параметры
которого даны в табл.19.
В пп nVAnrrm
Напряжение вторичной обмотки силового цгая-зформатора мо-
жет быть 170 и 220 В. При напряжении 170 В тональные- значе-
ния мощности и скорости уменьшается на 20%,
Форма переходных процессов в приводе моет варьироваться
от колебательной до апериодической путем изжяезия параметров
корректирующего и дифференцирующего звеньев з зависимости от
требований приводимого механизма..
Динамические характеристики привода отгнжены в табл. 20.
Параметры корректирующих цепей для разных даидателей приведе-
ны в табл.21. '
Таблица 19
Макси- мальный ток яко- ря дви- гателя , А Номия. ток авто- матичес- кого вы- ключателя. А Ток яагрёватехтго элемента реле, А
в цепи дросселя . в цеп якорь 1
I 2 • 3 5 10 20 30 1 п р- 0,4 1,0 1,6 2,0 4 ' 6 10 и м е ч a. f 1,6 3.2 4,5 - 8.0 16 32 40 и е. Для 0.Е J 1,6 2,2 ' 4,0 8 16 . 20 двигателей |
с максимальным током якоря I и 2 А з це-
пи дросселя используются реле типа ZPH-IO,
в остальных случаях - реле-типа ТК-25.
Таблица 20
Условия испытаний ' привода Вреж, . с Дияашчес- дая сцлб- да, s Число коле- баний око-* роста
Пуск:
с П=0 до Л =100' об/мин- 0.02 15 I S. ж й
с п=0.до л=1000 об/мин ода 0 i
Реверс при л =1000 об/мин 0,38 Л — А /
Наброс нагрузки на 10-15% ОД I М: Г
Сброс нагрузки. од 20 I ! Г
Изменение задающего напря-
женил:
для увеличения скорости . С-'
с П =100 до п =1000 об/мин дж сброса скорости. 0,12 15 I р
с П=1000 до П =100 об/мин 0,12 15'- I
Параметры двигателя Параметры цепей Сспроив- ленив В53, кОм
Тип Ско- рость , об/мин Мощ- ность , кВт корректирующей. дифференци- рующей
027, мкФ Р45, кОм 029, мкФ В52, кОм
ПОТ-31 2200 0,12 -0,25 91 О',25 22 62
ПСТ-42 1500 0,18 0,25 150 0,05 150 62
ПОТ-52 1500 0,55 1,0 120 0,25 22 47
ПСТ-53 2200 0,75 1,0 120 0.1 22 - 62
ПБВ 1000 0,75 ' 0,5' 200 - 0,05 .27 47
ПБСТ 2200 0,85 0,5 91 О',25 22 120
ПБВ 1000 1.3 ' 0,5 91 0,5 22' 47 '
"Портер" 1200 2,0' 0,25 240 0,25 22 S9
Ж-1 '1000 0,17 0,5 200 0,25 22 120
ДПР 4000 0,09 1,0 91 0,25 22 27
ДНУ 3000 1Д 1,0 27 0,25 22 30
"Фанук” 1000 2,0 1 2,0 36 0,25 22 3,5
Энергетические характеристики привода с двигателем ПСТ42
(1500 об/мин, 0,18 кВт) при номинальной нагрузке и разных ско-
ростях даны в табл.22.
Таблица 22
Скорость двигателя, об/мин К.п.д,, % Коэффициент мощности (cosV), %
0,1- 9 25
I 9 . 26
10 9 27
100 16 • 27
1000 50 45
1500 78 59
Привод обеспечивает ограничение тока якоря двигателя в пе-
реходных процессах до 3-41Н.
Погрешность поддержания заданной частоты вращения диига- -
теля под влиянием возмущающих факторов жходитъл-в лределах,
опжэрешшх стандартами СЭВ.
Схема внешних соединений привода приведена за рис.22.
остановки привода с торможением надо снять зажжй сигнал
отключении привода автоматическим выключателем останов npoj
дат без торможения.
~ Ctfftt
Для адиртив- I
кого управления I
~J Л
В/,'пк регулирования
гяо.22. Схема внешних соединений привода рерии 2ГЗИ
На рас..23,а даны габаритные размеры тириекзиого преобра-
зователя, иа рис.23,6 и в табл.23 - дросселя.
3737Ь)Я~ 37 ЗИ 7
483 злГзшг
и ТТЛ
0^
Рис.23. Габаритные размеры
тиристорного псесбразовате-
ля (а) и дросселя (о) пи-
вода серо ЭТЗИ
Т а б л я ц a 23
Габарит дро.сселя Размеры, мм (см.рис.23,б)
а b с е f d
I 76 86 85 НО 1X2 4,5
• II 86 120 135 Х65 140 6,5
Принципиальная с хеш привода приведена на рис .24.
Тиристорный преобразователь состоит из блока силовых вен-
тилей (БОВ) и блока регулирования (БР).
В БОВ тиристоры анодной и катодной группы соединены ветря-
но-параллельно по трехфазной нулевой схеме. Для получения на-
жоре двигателя выпрямленного напряжения определенной полярно-
сти одна из групп переводится в .выпрямительный режим, другая -
в инверторный. Управление группами согласованное.
БР содержит регулятор скорости йа полупроводниковом уси-
лителе (ПУ), блок управления тиристорами (БУ), блок питания
(БИ) и панель адаптивного управления.
На вход ПУ, собранного на операционных усилителях АН,
АЮ, через резисторы 553 и 554 поступает задающее напряжение
а напряжение с тахогенератора. Вход усилителя шунтирован зжшт--
ними диодами V76 и V77. Операционный усилитель АН балансиру-
ется потенциометром 551 через делитель напряжения 549, 550.
Рабочая точка усилителя АЮ определяется резистором 548. Цепь
552, 029 служит для улучшения качества переходных процессов.-
УП содержит цепь упреждавшего токоограничения, состоящую
из резисторов- 555, 556 и диодов V70 - V75. Резисторы 555 и 856
образуют делитель напряжения тахогенератора G. К диодам- V70-
V75 приложено выходное напряжение усилителя АЮ и напряжение
подпора, образованное сигналом о тахогенератора. При .пуске и
торможении двигателя разность приложенных напряжений превышает
пороговое напряжение диодов, одна из ветвей диодов пробивается,
шунтируя вход БУ. Угол управления силовыми тиристорами увеличи-
вается, уменьшая ток нагрузки.
Диода V68 и V69 и делители напряжения на резисторах 840,
541 и 559, 562 предназначены для ограничения выходного напряже-
ния усилителя АХО до величины, допускающей смешение управляйте-1
го иадцццэ ие более чем на 60°. Если выходное' напряжение пре-
вышает нор?<, пробивается диод VG8 или V69 и пгунтпруст рыход
Усилителя АЮ.
Катодную группу БСВ -предотавляют тириотода VS2, VS6, V40,
а анодную-V44, V48 и V52. Тиристоры отпиратл импульсами по-
ложительной полярности, додаваемыми на управгЕг."'- электрода
со вторичных обмоток импульсных транс форматора -~-Т7, пер-
вичные обмотки которых питаются от БУ. ВентилЕ',34, V38, V42,
V46, V50, V54 предназначены для зашиты электр.даз тиристоров
от отрицательных импульсов. Конденсаторы 07 - IZ2 шунтируют
входа тиристоров по высокочастотным составлявши помех.
Блок управления состоит из трех . идентичных каналов,
каждый из которых формирует управляющие импулыя катодной и
анодной группами тиристоров. БУ работает по вертикальному прин-
ципу сравнения управляющего напряжения Ц постгянного тока (с
выхода AI0) и развертывавшего'синусоидального далряжения с об-
мотки П трансформатора Ti в блоке питания БП, кгступакжих на
вход нуль-органа, выполненного на микросхеме Аё. Сигнал на вы-
ходе А5 имеет постоянную амплитуду, а по знаку противоположен
сигналу на входе А5, поэтому при переходе суммарного входного
напряжения через нуль происходит скачкообразно? изменение по-
лярности сигнала на. выходе А5. После дифферендарозания этого
сигнала конденсатором СИ усилителя импульсов si операционном
усилителе AI появляются два разнополярных импульса. .
Усиленный положительный импульс с выхода 17 поступает на
первичную обмотку импульсного трансформатора Т5 а включает ти-
ристор анодной группы V44. Отрицательный импульс в схеме не ис-
пользуется. Тиристор катодной группы VS2 включается импульсом,
получаемым после дифференцирования конденсатора CIS сигнала о
выхода инвертора А4, на который входной сигнал поступает с вы-
хода А5 (через резистор RIS).
Параметры схемы управления подбираются тадам образом, что-
бы при нулевом управляющем сигнале (Ц=0) угол отпирания тирис-
торов анодной группы составлял 90°, .катодной - 270°. В зависи-
мости от величины и знака сигнала меняется мшдант перехода
через нуль суммарного сигнала на'входе А5 и, соответственно,
перемешаются импульсы, включающие тиристоры, в одапазоне ^60°.
Синусоидальные напряжения 4а входах соседни каналов сдви-
нуты друг относительно друга на )l20°, их амплитуда регулируют-
ся переменными резисторами Н9, iK29, В39. Начальные углы управ-
ления тиристорами выставляются резисторами И6, X2S и В36.
Обмотка возбуждения двигателя питается ст 'выпрямителя, со-
бранного на диодах 722, V23, обратном диоде V24 и резисторе Ц8. -
_Pap.24_v ПршвдшаЬдав электрическая схема пшаом а«яи ЭТЗИ
Привод может быть отключен замыканием ключа S, который че-
рез диода V58 и V59 подает на входы усилителя AI заиграннее на-
дряжение, в результате чего снимаются импульсы с тиристоров
обеих групп.
О правильности фазировки питающего напряжения сигнализи-
рует лампа В, включенная через цепь R2, ВЗ, В4, 15, 02, СЗ.
Для питания цепей управления предусмотрен блок питания,
’ который включает в себя четыре трехфазных мостовых выпрямите-
ля'и стабилизатора напряжения. ;
Задатчик скорости (30) состоит из трех резисторов. Такое
число резисторов обусловлено необходимостью точной установки
скорости двигателя в большом диапазоне ее изменения. ЭС пита-
ется стабилизированным напряжением.
Привод серии ЭТЗИ с панелью адаптивного управления позво-
ляет создавать системы стабилизации силовых параметров резания
(мощности или момента) путем введения обратной связи по мощно-
' сти, потребляемой главным приводом. Стабилизация мощности на
заданном-уровне обеспечивается ретулированием величины подачи:
при повышений мощности резания подача уменьшается и мощность
резания стремится к заданному уровню.
^Комплектный быстродействующий электропривод серии ЭШИР-1 /
с транзисторным широтно-импульсным преобразователем предназнан
чен для механизмов додач прецизионных станкдв и изготавливает-
ся дои нужд народного хозяйства и дои поставки на экспорт.
Привод предназначен дои работы с двигателями' типов ШТ-ЗЬ-
ШТ-53, ПБСТ-23, ПБВ-1ООМГ, ШТ-1, 2П и другими (по согласова-
нию е заводом-изготовителем), номинальное напряжение якорной
деди которых Не превышает ПО В, а ток - 16 А.
Структура условного обозначения приводов дама,на с.64.
Пример записи обозначения привода серии ЭШИР-J с диапазо-
ном регулирования скорости двигателя. 30000 при питании от сети
напряжением 380 В с двигателем типа 1ЮТ-53 (0,75 кВт; ПО В;
.2200 об/мин) исполнения IMIOOI при его заказе и в документации
другого изделия:
- длр внутрисоюзных поставок "Комплектный привод типа
ЭШИР-1-2УХЛ4, ТУ16-530.253-80. UH =380 В, с двигателем типа
ШТ-53 (0,75 кВт; ПО В; 2200 мин-1) исполнения IMIOOI";
- для поставок на экспорт в' страны с умеренным климатом:
"Комплектный привод типа ЭПИР-1-2УХЛ4. Экспорт. ТУ!6-530.233-80
Уи= 380 В, с двигателем ШТ-53 (0,75 кВт, НО Ь, 2200 об/мин)
исполнения IMI00I", . . :
- для поставок на экспорт в страны с тропичгеким климатам.
"Комплектный привод типа ЭШИР-1-204. Экспорт. ТУ~~-530-253-80.
* UM= 380 В, с двигателем ТЮТ-53-04 (0,75 кВт, IIZ 3 , 2200о^п)
исполнения IMI00I.
3UMP-Z-0-0jL
Электропривод ___________________________Т Т
Широтно-импульсный ______________—--------J i
Реверсивный ..---------------------——--------- <
Характеристика длительной ____________1___________•
мощности преобразователя:
I - до НО В и 16 А т :;v '=
Диапазон регулирования______:_:-----------------------
скорости: - •-
I*-диапазон 1000, -..л. • - ..
2 - диапазон 30000
Климатическое исполнение УХЛ
или 0 по ГОСТ 15150-69*
Категория размещения_________________________________________
по ГОСТ 15150-69*
В состав привода входят: преобразователь, электродвигатель
со устроенным тахогенератором,, силовой трансформатор, якорный
дроссель, соединительные жгуты с разъемами.
Кроме перечисленных узлов в комплект поставка: входят комп-
лект запасных частей и эксплуатационная документация.
Приводы встраиваются в шкафы одностороннего i двухсторон-
него, обслуживания или в ниши станков. ’
.. Приводы обеспечивают запуск двигателя на любую скорость,
остановку двигателя по команде при любой скорости, торможение
при переходе с большей скорости на меныцую, автокЕТИческий ре-
верс, поддержание заданной скорости с точностью, соответствую-
щей нормам Интерэлектро.
Основные параметры привода даны в табл.5.
Габаритные, установочные размеры и масса основных умов
привода приведены на рис.25.
Поминальный режим работы приводов - продолжительный (?1)
-Што ГОСТ 183-74$, допускается работа в кратковременном (S2) и
повтор.но-кратковременном (S5) режимах с количеством гтепехлпипг
процессов до 2000 в час. При этом для режима 55 среднеквадра-
тичный ток за время цикла не должен превышать номинального, а
максимальный ток должен быть не более 50 А. В повторно-кратко-
временном режиме допускается работа привода с количеством тор-
можений и пусков до 400 в минуту при условии ограничения сред-
неквадратичного тока до номинальной величины тока двигателя и
пускового тока до величины 16 А.
Рис.25. Габаритные и уста-
новочные размеры блоков
преобразователя массой
14,5 кг (а), силового транс-
форматора массой 18,7, кг
(б) и якорного дросселя
массой 0,84 кг (в)
Питание приводов осуществляется от трехфазной сети напря-
жением 220 или 380 В частоты 50 Гц (приводы для внутрисоюзных
поставок в районы о умеренным климатом) и напряжением 220, 380,
440 и 460 В, частоты 60 Гц и 220 , 380 , 400 и 415 В частоты 50.ТЦ
(приводы для поставок на экспорт). ;
Преобразователь подключается'к сети через силовой-трехоаз-
ный трансформатор типа ТСА582 -мощностью 1,75 кВА, первичная об-
мотка которого запитается автоматическим выключателем с комби-
нированным расцепителем (уставка номинального тока 4, =2,5 А).
Не допускается зашита первичной обмотки трансформатора предо-
хранителями. ,
Полоса пропускания замкнутого скоростнш» контура при до-
полнительном моменте инерции .должна tes не менее 120й
для приводов с диапазоном регулирования 30032 и 80 Гц для при-
водов с диапазоном регулирования 1000...
. .. В приводе предусмотрена зашита силовых ключей от перенап-
ряжений. и перегрузок по току (устройство с разрядным ключом),
/1/РХРЦ
шг п
Я/
автоматичехшэе токоограяи1-
чение, обеспечивающее рабо-
ту обычных высокомоментных
и малоинерданных двигате-
лей, нулежд защита и защи-
та от обрыза одной фазы пи-
тающей сета.
шрхмо $ Трансфер- '
•—..
I тм 58Z
.... Вероятность безотказ-
ной работы не ниже 0,85 в
течение'403? ч эксплуатации
при доверительной вероятнос-
ти 0,8. Средний срок служ-
бы привода 15 лет.
Ш> Й1
Рис.26. Схема внешних соедине-
ний привода, серии ЭШИР-1
Схема внешних ооедине- ;
ний привода дана на рис. 26. 1
При проектировании механизмов, в которых используются при-
воды серии Э1ЛИР-1, необходимо учитывать следуашее:
- контакты, связанные с конечными выклтателями, а также ::
устройства запиты, автоматически отключающие привод в процессе
движения, должны либо разрывать цепь задатчика скорости со сто-
роны питающего напряжения либо закорачивать входа приводов
(т.1 и 30-1 на рис.28).
- длительное удержание двигателя в отключенном состоянии
без натяжения кинематической цепи (например при зажиме механи-
ческим тормозом одного из кинематических звеньев) допускается
при подаче на клемму 52 (вход устройства' подготовки) потенциа-
ла +10 В относительно т. 30-1. Это вызывает срабатывание
устройства подготовки и делает невозможным включение двигателя.
Потенциал +10 В па клемму 52 можно подать, замкнув контакт меж-
ду т. 10 и 52 (ом.рис.28);
- не допускается вводить какие-либо контакты во внутрен-
ние цепи приводов;
- врашение двигателя начинается не раньше, чем через 6-8с
после включения сети, т.е, после срабатывания устройства под-
готовки, ' •
По структуре привод представляет собой двухконтурную сис-
тему подчиненного регулирования о П-регулятором тока и ПИ-ре-
гулятором скорости с переключающейся коррекцией (ряс.27),
Рис.2?. Структурная схема привода серии ЭШИР-1
Принципиальная электрическая схема привода приведена на
рис. 28.
Привод подключается к сети через силовой трансформатор TL
Источником питания силовой цепи служит трехфазный мостовой вы-
прямитель'VD ЮЗ-VDI08 с емкостным фильтром СП!. Электродвига-
тель М подключается к источнику постоянного напряжения силовы-
ми ключами KI, К2, КЗ и К4 (см.рис.27). Порядок и относитель- .
ная продолжительность их включения определяют направление и
частоту вращения двигателя. -
Порядок -включения силовых ключей, определяющий полярность
напряжения на двигателе, зависит от полярности входного сигнала,
скважность импульсов, определяющая среднюю величину напряжения
яа двигателе, регулируется величиной сигнала.
Сигнал рассогласования между заданной и фактической ско-
ростью усиливается PC (микросхема J3) и подается на вход FT (мик-
росхема !?8)“через активный фильтр низких частот (микросхема D’7).
Сигнал с выхода РТ поступает на вход широтно-импульсного
Модулятора - ШИМ (микросхемы PI0 и 2711). где пооипхлиит г>пйпип_
нив этого сигнала с напряжением генератора шдообразных налря
жвний (микросхема Д14). Для...согласования ПЕ а триггерами ШИМ
на выходе ИН установлен эмиттерный повторитыв на транзистор
VT29. Порог срабатывания ШИМ регулируется резисторами смете ни
SII3 я $118. .5^ . ; '
На. вход РТ подаются ^сигналы,.с выходов К. датчика тока
(да), устройства токоограничения (УТО) и даттка статического
тока (ДСТ). ДТ формирует аналоговый сигнал, даодорциональный.
току якоря, гальванически не связанный с силгвой данью. Сигдаи
на вход ДГ подается с шунта в якорной цепи электродвигателя.
ДТ сосотоит из высокочастотного LC-генератор! (ТОО кГц) . на
транзисторах VT2I-VT24, модулятора-демодулятхса на ‘транзисто-
рах VT25-VT28 и усилителя постоянного тока не микросхеме Д12.
Сигнал о выхода ДТ поступает на входы И, УТО и ДСТ. Сиг-
^нал, поступающий с ДТ-на вход РТ, обеспечивая стридательную
обратную связь по току двигателя. При превышении этим током за
данной-величины срабатывает УТО, собранное на двух усили-
телях Д9 и Д13,, в результате чего на-входе И появляется еще
один сигнал, пропорциональный току, и резко возрастает коэффици-
ент обратной отрицательной связи по току и ограничивается даль-
нейший рост тока.
'ДСТ., собранный на микросхемах 2?5 и 2?6, выдает сигнал, про-
порциональный моменту нагрузки г -и. компенсирует влияние этого •
момента. На вход ДСТ, помимо сигнала с'ДГ, издается сигнал, про-
порциональный производной скорости, полученный дифференцирова-
нием сигнала с ТГ. у у у
С выхода ШИМ биполярный широтно-модулироганный сигнал по-
ступает на узлы задержки (по два на выходе зшдого ШИМ)'. -Узлы
задержки (УЗ), собранные на транзисторах VTSI-VT34, благодаря ;
наличию стабилитронов в их базовой цепи являются пороговыми
элементами. На входе УЗ установлены ВС-цепочха, которые затя-
гивают фронты импульсов, поступающих о ШИМ, га счет чего им-
пульсы противоположной полярности на выходе 73 оказываются .раз-
двинутыми на постоянный интервал zst.- Импульсы, управляющие си-
ловыми ключами КТ и К2 (КЗ и К4), раздвигают для- того, чтобы
уменьшить -величину сквозного тока.
Узлы гальванической развязки (УГР.) цепей управления и си-
товых цепей собраны на интегральных, микросхемах Д15-Д18, пред-
ставляющих собой оптодиоды с формирователями.
Силовые ключи включаются через импульсные усилители ИУ1*
ИУ4, каждый из которых содержит транзисторы VTI-VT3 и микросхе-
му D1, и.выполняет ряд защитных пункций.
Импульсные усилители ИУ2 и ИУД снабжены узлами электрон-
ной зашиты (931, Э32) от перегрузоксиловых ключей по току. Вь
ли падение напряжения на открытом ключе больше допустимого "зна-
чения (6-7 В), то срабатывает, триггер VTI2-VTI3, и через входа
микросхемы^! в импульсном усилителе запирается соответствую-
щий силовой ключ-. . ,.г • :
Во избежание ложных срабатываний ШИМ в переходных режидах
при включении питающей сети введено устройство подготовки (УП)
на транзисторах VT47, VT49 и микросхеме ^19. УП*запирает входы
ШИМ на время заряда конденсатора CIOO. Одновременно оно запи-
рает все силовые ключи и замыкает выход PC’, на его вход. УП сра-
батывает не только при включении сети, но и при срабатывании
нулевой зашиты, выполненной на транзисторах VT50 и VT48. •;
После срабатывания УП включаются транзисторы VT32 и VT34,
открывая силовые ключи К2 и К4 и подготавливая*схему'К' работе.
При положительной полярности сигнала .на входе привода ра-
ботает ШИМ-1, закрывая силовой ключ К2- и открывая KI., При от-
рицательном сигнале работает ШИМ-2, закрывая ключ К4 и откры-
вая КЗ. _ ; А
• /
Силовой ключ состоит из четырех параллельно соединенных си-
ловых транзисторов VT6-VT9, в цепь эмиттеров которых включены
активные сопротивления 0,12 Ом для обеспечения равномерного ,
распределения тока в ключах.. В каждом блоке силовых ключей (ИЖ)
установлены два диода обратного моста УД95 и 7Д98 и два вспо-
могательных диода УД96 и УД97, связанных с установкой дроссе-
лей LI (либо U2) между ключами вертикали. Дроссели предназна-
чены для ограничения сквозных токов при противофазном управле-
нии ключами. ' ' -ц '
Привод имеет устройство зашиты от перенапряжений (УЗП),
которое включает в себя диод УД109, разрядный ключ РК, постро-
енный аналогично силовому ключу, и ^активное сопротивление К274.
Напряжение на диоде 7Д109 составляв^-разность напряжений: UUan~
UC111 . Когда оно'превысит 5-7 В, срабатывает триггер разрядно-
го ключа VTI5, VTI6 и включает разрядный ключ, замыкающий СИ!
на активное сопротивление В274.
Разрядный ключ: состоит из параллельно соединённых силовых
транзисторов VTI9-VT20 и транзисторов VTI8, VTI7. включенных по
схеме составного триода.
Схема управления питается через обмотку W24 трансформато-
ра Тр1 и выпрямитель УД72-УД77 на гагате ЯЗ. Часть узлов схеглы
получают стабилизированное напряжение ±15 В от стабилизатора с
выходными кондами 10,2,11. Для питания PC испольжтся отдель-
ный стабилизатор 40,41,30 (плата ЯЗ). /г
Питание ГПН производится через дополнительна фильтры
C4I-RI73, C72-RI74. Питание ИУ и ЭЗ осуществляется от отдель-
ных низковольтных источников: обмотки W2I-W23 и ьнпрямителей
УД36-УД41; УД44-УД49; УД53-УД58.
Описание узлов схемы дано для приводов ЭШИР-Д-2. Приводы
ЭПИР-1-1 имеют следующие отличия от приводов ЭШИР-1-2:
в плате Я1 электропривода ЭПИР-1-1 отсутствует устройство
переключения параметров коррекции в PC, активный тяльтр нижних
частот и ДСТ; « ' , ' „
между входом и выходом ГС установлен резистор R290, огра-
ничивающий коэффициент усиления усилителя. Выход ГС соединен
непосредственно с входом РТ.
Комплектный двухкоординатный глубокорегулируемый следящий
электропривод переменного тока "Размер 2М-5-2", пре дна зкаченный
для механизмов подач станков с ЧПУ, выпускается с асинхронными
двигателями серии 4А специального исполнения. Преобразователи
привода размешаются в шкафу.
Структура условного обозначения дана на с.71.
При заказе привода следует указывать конструктивное испол-
нение, длину жгута от шкафа до трансформатора для навесного ис-
полнения, тип двигателей по осямX и Z, величину дискретности-
датчиков положения по осям X zZ , требуется ли диагностическое
устройство, длину жгутов от шкафа до двигателей по осям Хи/.
Пример записи обозначения привода: "Электропривод асинхрон-
ный глубокорегулируемый комплектный "Размер 2L1-5-2-0I2I" УХЛ4.
ТУ!6-739.285-81 двигатель 4АХБ2П901>4ПБ".
В комплект г останки входят: шкаф преобразователей, блок
силового трансформатора, два асинхронных двигателя со встроен-
ными датчиками положения и температур*, диагностическое устрой-
ство (для исполнения "Размер 2М-5-2-000Г"), два кабеля к дат-
чикам, комплект эксплуатационной документации, комплект ЗИП.
Размер 2М-5 - 2 - 01 2 I УХЛ4
Шифр изделия___________________ I '
Порядковый номер разработки.______________1
Количество преобразователей_______________J
в шкафу
Порядковый номер модификации _______________i_____
Конструктивное исполнение:
I - с навесным шкафом пре- ...
образователей
2-оо шкафом преобразова-
телей на блоке силово-
го трансформатора
Наличие диагностического ____________________________
устройства:
I - есть
О - нет «
Климатическое исполнение я_________ « __________________
категория размещения •
ПО ГОСТ 15150-69* . !
Привод выпускается с двигателями, имевшими следующие мо-
менты (Н.м):
4АХБ2П9О.4ПБ . ................................... 7
4АХБ2Ш00и4ПБ.....................................17
4АБ2ПИ2М4ПБ...........‘21
4АБ2П132М4ПБ ......................... ..у. .... 47
Приводы различаются также по величине дискретности датчи-
ков положения. ,
Привод обеспечивает работу в четырех квадрантах механиче-
ской характеристики. В переходных процессах максимальный мо-
мент двигателя равен номинальному при изменении скорости от
максимальной до номинальной и двойному поминальному моменту
при изменении скорости от номинальной до нуля. В случае боль-
ших перегрузок привод выключается за 0,5 с.
Основные технические данные привода приведены ниже:
Скорость привода, об/мин:
номинальная.................................... 500
максимальная...............................1000
Момент двигателя при максимальной
скорости, не менее............................. 0,5да#
Управляющее напряжение (знак зависит
от направления вращения), В................ . 0... + 10
Амплитуда пульсаций управляющего
напряжения, %, не более . , ~4 ................ 2
Входное сопротивление PC, кОм, не менее .... 2
Минимальный коэффициент усиления
замкнутого по положению привода . г
пои частоте квантования втконтуре '
положения УЧПУ 100 Гц, с 1 ......... jO
Потребляемая приводом мощность; кВА,
не более . . .............. . ... ... . . 4^
Точность отработки положения- . . . ... . . •
1 . ( 8 =10~Ьбооота
вала двигателя)
Нечувствительность............................. 18
Допустимая величина.дрейфа.....................
Схеме внешних соединений привода дана на рис.29.
подключаются к шкафу с помощью штепсельных разъемов, размешен*
них в пристройке к боковой стенке шкафа. Типы применяемых разъ-
емов указаны в табл.24. Варианты присоединения силовых выво-
дов двигателя даны в табл.25. Назначение жгутов внешних соеди-
нений описано в табл.26.
Все провода жгутов должны быть на номинальное напряжение
не менее 380 В. Провода от разъемов XI, Х2, ХЗ и Х4 выбираются
сечением 0,35 .мм^, а от разъемов Х5, Х6 и жгута ЕЗ - 1,5 и^.
Т а б' л м ц а 24
Обозначение разъела Наименование
П,,ХЗ, Х4 Вилка 2РМ24КУШ9ШЕВГ .
Х2 ' ' Розетка 2РМ24К7Ш9ПВ1
Х5, Х6 Вилка ШР20У4НГ8;
Х7 Розетка ШР32У12НП1 -
Х8, Х9 Розетка 2РЙ18КУН71'1В1
Таблица 25
Направление вращения двигателя Вариант присоединения силовых выводов двигателя жгутом к разъему Х5(Х6) Номера контактов . разъема Х8(Х9)
И С2 СЗ. А Б
По часовой стрелке ФАП фвц'\ ФСП' 5 6
Против ча- совой стрелки ФАП ФСП ФВП 6 5
' " *
; > Таблица 26
Обозначение контакта Наимено- Коммутируемый сигнал. Комму-
вание тируемая цепь
вилки | гнезда
Жгут EI (Е2) к датчикам положения и температуры
ХЗ (Х4) 3 4 - Х8 (Х9) С7 С8 Сигнал датчика температуры дви- гателя
5 6 I 2 ФВ1 ФВ2 Выходной сигнал ФВ
7 3 Потенциальный выход источника сигналов возбуждения
8 ' . 4 з/л2ФВ Нулевой выход источника сигна- лов возбуждения
9 . А С£и1ФВ Потенциальный выход источника сигналов возбуждения
10 Б cos 2ФВ Нулевой выход источника сигна- лов возбуждения
19 7 Экран
Л Обозначение контакта Наимено- - вание — —И' - f Коммутируемый сигнал. Комму- тируемы цепь
вилки гнезда
Жгут ЕЗ к блоку силового трансформатора
Клемма Х7
TCI А1 В1 ?
а I Трехфазная цеп» 220 В
в 2
с 4 С1
+ II Кп Клеммы секции юнденсаторов
— 12 блока TCI
» Жгут к двигателю
*Х5 (Х6) ' С' .
I — , ФСП Выходные фазы преобразователя
2 " * ФАП
3 ФВП
4 — Корпус .
Жгу XI т к Электре (автоматике станет
I Экран
2 ACIX Потенциальные выходы источников
аналогового сигнала скорости (провода экранированные)
3 ACIZ
7 MX Сигналы, пропорциональные мо-
8 MZ. менту
9 КПВ1 Контактный сигнал "Привод
10 КПВ2 включен"
II HI Сигнал включения привода
12 АКО Сигнал аварийного конечного ограничения
13 Hi Задание режима наладки
14 15 16 17 5 В 5 В 15 В -15 В Цепи питания
18 ов
19 ов
Обозн< конг вилки зчение гакта гнезда Наимено- вание Коммутируемый сигнал. Комму- тируемая цепь
Х2 : - г Жгут к УЧПУ •
I 2 Задание VX. ов . Сигнал задания скорости первые- щения
3 4 задание ОВ
5 6 slni slnx Основные импульсные сигналы пе- ремещения
7 8 casx eosz Смещенные импульсные.сигнала перемещения
9 10 HMj Si ' Сигнал нуль-метка -.. , ..Ч-- . .
II 12 sin г sinz ; Основные импульсные сигналы пе- ремещения. .»
13 14 -CQ!Z ' MS 2 • Смещенные импульсные сигналы перемещения
V '7 15 16 ГМ CM Сигнал нуль-метка
' 19 Экран ' !-»
Если контакт КИВ ("Привод включен" КПВ1, КПВ2) замкнут,
то привод готов к отработке задавшего сигнала, механизм нахо-
дится в рабочей зоне. В случае неисправности привода контакт
размыкается, двигатели отключаются и останавливаются' без при-
нудительного торможения. Ток нагрузки контакта должен быть не
более 100 мА, напряжение на разомкнутом контакте -т не более ЗОВ.
Цепь, по которой проходит сигнал аварийного конечного ог-
раничения (АКО), питается от источника -15 В привода, ток на-
грузки не более 20 мА, задержка в схеме автоматики привода при
срабатывании' на включение - 8 мс,' на отключение - 15 мб. Если
механизм вышел из рабочей зоны, то размыкается контакт цени
АКО, размыкается цепь сигнала КПВ, происходит аварийное тормо-
жение двигателей за время не более 40 мс.
Цепь, по которой поступает команда на включение привода
(ВП^ питается от источника -15 В привода, ток нагрузки не бо-
лее 20 мА, задержка в схеме автоматики привода ins командах на
включение - 200 ж, на отключение - 15 мс. При ктовнооти к ра-
боте УЧПУ и станка контакт Ш замыкается, начинает функциони-
ровать регулятор момента, замыкается цепь прохохшния сигналов
задания скорости. В случае размыкания контакта Н- происходит
аварийное торможение двигателей за время не болэг 40 мс, через
(220 ±100) мс перестает функционировать регулятф момента.
Сигдалы РН (режим наладки), Мх (момента двсзтеля), Mz ,
ACIZ (аналоговый сигнал скорости), ACIZ выводятся за наладоч-
ный пульт привода' путам подключения его жгута к разъемам "УШ"
и "Станок" электрошкафа. К контактам ACII и ACIZ допускается
подключать только щуп осциллографа. Привода на 5с, 15В,Т15В и
ОВ соответствуют выводам источника питания привела. Эти источ-
ники питают наладочный пульт. Tor нагрузки источника 5 В - не
более I А, источников -15 В - не более 100 мА.
Общий шкаф двух преобразователей имеет ширл-у 600 мм, щу-
бину 400 мм- и высоту 1000 мм. С правой стороны у боковой стенки
шкафа снаружи имеется пристройка шириной 130 мк. Шкаф помета- ‘
ется на блоке силового трансформатора, имешего те же ширину и
глубину, а высоту 400 мм. Общая ширина этого блога внизу жес-
те с установочными уголками составляет 506 мм. Осевые размеры
крепежных отверстий блока силового трансформатора к фундаменту
500x430 мм (4 отверстия диаметром 11,5 мм).
Преобразователь частоты со звеном постоянного тока приво-
да включает в оебя силовой трансформатор, автодатический вы-
ключатель, диодный выпрямитель, конденсатор фильтра и трехфаз-
янй мостовой инвертор. В каждом плече инвертора установлены
ключи, состоящие из пяти параллельно соединенных силовых тран-
зисторов, управляющего транзистора , входящего вместе с силовы-
ми в охему составного транзистора, и вентиля обратного моста.
Последовательно с эмиттерами силовых транзисторов соединены
предохранители.
Для зашиты силовых транзисторов от перенапряжений и сквоз-
ных токов служат цепочки из конденсаторов, резисторов, дроссе-
лей и маломощных вентилей. Сигнал обратной связи с коллекторов
силовых транзисторов поступает на выходные усилители, благодаря
этому, между коллектором и эмиттером поддержигается напряжение,
равное 3,5 В. Для облегчения выключения силовых транзисторов
на их базы от выходных усилителей системы управления поступает
лридательное напряжение относительно эмиттеров. Это происхо-
даи в нерабочие промежутки времени. Быстродействующая зашита
силовых транзисторов осуществляется транзисторным защитным клв-
чоы (ЗК), управляемым с шунта. Зашитшй ключ, находящийся на
входе интертора, отключает последний при превышении уставки,
райяой 60 А. .
Привод управляется по частотно-токовому методу. Его систе-
ма автоматического регулирования, построенная по векторному
принципу, является двухконтурной с подчиненным регулированием.
• Структурная схем щжэеда поюзана на рис .Ж).
Рио.30. Структурная схема привода серии "Размер 2М-5-2": I -
формирователь амплитуды и фазы тока статора: 2 - формирователь
задания фазных ток&в; 3 - регулятор тока (РТ6); 4 - транзистор-
ный инвертор; 5 - формирователь частоты скольжения 4 ; 6 - сум-
матор частот и формирователь импульсных сигналов; 7 - формиро-
ватель скорости; 8 преобразователь коД-иапряхение» (ПкН); 9 -
формирователь импульсных сигналов перемещения
Сигнал Uj задания' скорости вырабатывается в УЧПУ* После
сравнения этого сигнала с аналоговым сигналом скорости (АС)
формируется надряженир Ц, , определявшее ток.,4 и частоту /t
ротора. Этими величинами задается момент двигателя. Напряжение
(/| поступает в два ка-нала. В первом канале формируется сигнал,
устанавливавший ток статора • Здесь ток намагничивания
(соответственно поток двигателя) определяется сигналом Ц/
Второй канал формирует сигнал, обусловливающий часто:? s', ста-
тора, путем сложения сигнала f2 . и сигнала обратной cssa до
скорости. ....
На общем выходе этих двух каналов формируются знзнзые си-
нусоидальные кривые тока фаз А и В статора (сигналы у и ^ ) •
Сигналы подаются на регулятор тока(РТ6), куда поступаютгаазе и сиг
налы обратной связи по току фаз А и В статора и -сЗ •
сигналы сравниваются в -нуль-органе. Выходной сигнал ахет на
инвертор. Последний сигнал изменяется релейно, когда разность
между заданной и фактической величинами тока превысит спреде-
ленное значение. В зависимости от знака разности включается
один из силовых ключей инвертора, подключающий фазу дзгателя
к шине определенной полярности -(положительной или отрЕвдель-
ной). Полярность выбирается таким образом, чтобы кривая мгно-
венных значений фактического года располагалась вдоль заданной
синусоидальной кривой тока..
Выше описана работа одной фазы'регулятора тока. Деж ре-
гулятора второй фазы аналогична. Сигнал управления дое третьей
фазы формируется сложением сигналов первых двух фаз.
Для исключения сквозных токов между выключением транзис-
торного ключа одной полярности и включением ключа другой по-
лярности той же фазы инвертора предусмотрена кошутавденная
пауза. .
На валу двигателя установлен датчик положения тез фазо-
, вращателя (ФВ), выходное напряжение синусоидальной фожы кото-
рого имеет фазовый сдвиг относительно его напряжения титания”.
Фазовый сдвиг пропорционален текущему углу положения ротора
датчика. Сигнал обратной связи по скорости формируется из вы-
ходного напряжения ФВ.
В приводе предусмотрена зашита двигателя от перегрева,-
дричем не допускается .повторное включение привода, поза темпе-
ратура двигателя не примет допустимого значения. При зечезно-
вении напряжения сети происходит аварийное торможение звнгателей.
В приводе контролируется функционирование датчиков тока;
источников питания ФВ и выходных усилителей, уровень напряже-
ния и допустимый ток нагрузки источников питания системы регу-
лирования. Привод оснашен системой сигнализации о состоянии
элементов контроля. Диагностические сигналы от узлов привода
обрабатываются в блоке автоматики и питания датчиков. Этот
блок управляет режимами работы и наладки привода.