Принцип работы электропривода

Электропривод состоит из двух замкнутых контуров подчиненного регулирования: контура тока (РТ) и контура скорости (РС).

Работа электропривода осуществляется следующим образом:

Рис. 2.1 Структурная схема электропривода

При наличии рассогласования (ΔU₁) на входе регулятора скорости (РС), на его выходе формируется сигнал, пропорциональный этому рассогласованию, который, сравниваясь с текущим значением тока якоря, поступает на вход регулятора тока РТ. Регулятор тока усиливает эту разность и подает управляющее напряжение на схему формирования управляющих импульсов (СИФУ), функция которой заключается в формировании и распределении импульсов управления силовыми тиристорами. По мере уменьшения рассогласования (под действием отрицательной обратной связи по частоте вращения) происходит стабилизация часты вращения двигателя на уровне, пропорциональном напряжению задания (U_з). Коэффициент усиления системы регулирования обеспечивает необходимый диапазон регулирования и достаточную точность поддержания частоты вращения при различных возмущающих воздействиях.

Ограничение тока якоря двигателя осуществляется путем ограничения напряжения выхода регулятора скорости.

Предусмотрено зависимое ограничение тока в функции частоты вращения.

тиристорный преобразователь автоматизированный электропривод

3. Состав тиристорного преобразователя и принцип работы его составных частей [2]

Тиристорный преобразователь является управляемым двухполярным, шестипульсным выпрямителем, состоящим из:

силовой схемы;

схемы формирования управляющих импульсов;

схемы усилителя – регулятора скорости;

схемы усилителя – регулятора тока с датчиком тока и схемой ограничения производной РТ;

схемы ограничения минимального угла управления;

схемы ограничения тока якоря;

схемы защиты;

источника питания;

схемы дополнительного усилителя.

Силовая схема

Силовая схема (см. Приложение 2) и состоит из:

согласующего трансформатора типа ТСТ (Тр13);

управляемого выпрямителя;

токоограничивающих реакторов РТ (Др1, Др2).

Трансформатор трехфазный ТСТ имеет две силовые обмотки и обмотку для питания цепей управления. Первичная обмотка соединена в треугольник, вторичная – шестифазную звезду с нулевым выводом, третья обмотка – в звезду.

Схема формирования управляющих импульсов

Схема формирования управляющих импульсов (СИФУ) осуществляет формирование и распределение управляющих импульсов на тиристоры силовой схемы и состоит их шести идентичных каналов управления. Схема СИФУ приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Схема формирования управляющих импульсов

Принцип работы схемы рассмотрим на примере работы канала фазы Al.

Отфильтрованное опорное напряжение синусоидальной формы снимается с конденсатора С101 и через резистор R103 подается на вход нуль-органа DA101. Нуль-орган выполнен на интегральном операционном усилителе с большим коэффициентом усиления. Моменты времени переключения нуль-органа DА101 выделяются дифференцирующей цепочкой R105, С105, С106, производные напряжения усиливаются транзисторами VT101, VT102 и через импульсный трансформатор TV02 поступают на управление тиристоров анодной группы, а импульсы, усиленные транзистором VT103, через импульсный трансформатор TV01 поступают на управление тиристором катодной группы. Резисторы R13 и R14 служат для ограничения тока через первичные обмотки импульсных трансформаторов и являются общими для всех шести каналов СИФУ. Ширина импульса 10–15 электрических градусов.

Регулятор скорости

Регулятор скорости (см. рис. 3.2.) представляет собой многокаскадный усилитель постоянного тока с цепями обратной связи, собранный на трех микросхемах. Первый каскад состоит из двух интегральных усилителей DА301, DА302. Структура первого каскада и соответствующий выбор входящих в его состав элементов обеспечили термостабильность характеристик электропривода за счет компенсации теплового дрейфа усилителя DA301 параллельно включенным усилителем DА302. Второй каскад, собранный на операционном усилителе DА303, служит для получения необходимого коэффициента усиления усилителя – регулятора скopoсти.

Схема работает следующим образом. Сигнал задания снимается со средней точки делителя, собранного на резисторе RV, и подается на неинвертирующие входы DA301 и DA303, представляющие собой суммирующий усилитель. На вход 90 подается сигнал от тахогенератора и с помощью резистора R302 осуществляется нормирование этого сигнала. На вход 91 подается сигнал задания. С выхода DA301 сигнал поступает на инвертирующий вход DA303, на неинвертирующем входе которого сигнал пропорциональный заданию. На выходе DA303 (точка 156) сигнал – напряжение, соответствующее заданной частоте вращения, поступает на вход регулятора тока, выполненного на ОУ DA601.

Рис. 3.2 Регулятор скорости.

Цепи подстроек и коррекции:

R323, R324 – резисторы смещения «нуля» усилителя;

R302, R307 – резисторы подстройки максимальной скорости;

R319, R320, C315, С316, С317 – элементы коррекции скоростного контура, которые подбираются в процессе наладки.