При регулировании скорости изменением величины напряжения двигатель должен питаться от отдельного регулируемого источника постоянного тока. В качестве такого источника ранее широко применялись машинные преобразователи (система «генератор-двигатель»). В настоящее время машинные преобразователи применяются редко, а в качестве регулируемого преобразователя переменного тока в постоянный применяются тиристорные преобразователи (система «тиристорный преобразователь – двигатель»).
Применение тиристорных преобразователей в электроприводах постоянного тока позволяет достигнуть повышенной управляемости и быстродействия привода, а также улучшить его энергетические и весовые показатели. КПД тиристорного электропривода постоянного тока на 10-12 % выше КПД системы Г-Д, на 7 % выше КПД привода с магнитными усилителями. Электропривод с тиристорным преобразователем обладает высокой стабильностью скорости, которая может быть доведена до 0,2 % и ниже.
Такие характеристики позволяют значительно повысить качество техпроцессов и снизить расходы на электроэнергию на предприятиях, использующих как новое оборудование, выпускаемое уже с применением ТП, так и старое, путем замены систем управления на системы с ТП.
Рисунок 8 – Принципиальная электрическая схема системы автоматического управления
Представленная на рисунке 8 схема системы автоматического управления частотой вращения электродвигателя работает по принципу отклонения скорости вращения электродвигателя М от заданной. Тахогенератор BR, насаженный на вал двигателя, вырабатывает напряжение UТГ, функционально зависящее от скорости двигателя, которое суммируется с эталонным напряжением Uэ.
Полученное напряжение ∆U=UЭ-UТГ через фильтр A2 и усилитель A1 попадает на систему импульсно-фазового управления (СИФУ) которая, в заисимости от входного сигнала (∆U) подает управляющие импульсы на вентили VS тиристорного преобразователя, на выходе которого образуется выпрямленная ЭДС Еd. Еd подается на двигатель.
При понижении (увеличении) скорости вращения, увеличивается (уменьшается) напряжение ∆U на входе СИФУ, так как падает (возрастает) UТГ, и выпрямленная ЭДС на выходе управляемого выпрямителя возрастает (уменьшается). Таким образом, скорость двигателя стабилизируется [22].
2.1 Поэлементное описание системы
Тиристорный преобразователь.
Тиристорный преобразователь служит для управления напряжением якорной цепи двигателя; преобразовывает напряжение сети переменного тока UТР, поступающее с вторичной обмотки трансформатора, в выпрямленное напряжение UЯ.
ТП состоит из двух основных частей: силовой части – вентильной группы и системы управления. Структурная схема тиристорного преобразователя представлена на рисунке 9.
Р
исунок 9 – Структурная схема тиристорного преобразователя
Система управления представляет собой СИФУ с вертикальным принципом управления, представленная на рисунке 10.
Р
исунок 10 – регулирование фазы импульса по вертикальному принципу
К
аждый блок управления содержит генератор пилообразного напряжения (ГПИ), который преобразует синусоидальную форму опорного напряжения в пилообразную. Структурная схема блока управления тиристором представлена на рисунке 11.
Рисунок 11 – Структурная схема блока управления тиристором
Это напряжение (UГ) сравнивается с регулируемым напряжением и в момент их равенства генератор импульсов (ГИ) выдает отпирающий импульс на тиристор, вследствие чего он открывается и начинает пропускать ток. Изменение Uу приводит к изменению фазы импульса.
Тахогенератор используется в качестве датчика скорости. Преобразовывает угловую скорость двигателя в напряжение.
Фильтр служит для сглаживания пульсаций напряжения ТГ.
Операционный усилитель (ОУ) выполняет функциональное преобразование управляющего сигнала. В данной схеме ОУ пропорционально изменяет сигнал (усиливает), поступивший с фильтра.
Трансформатор служит для согласования напряжения сети переменного тока и выходного напряжения управляемого выпрямителя; электрически разделяет питающую сеть и сеть нагрузки.
|
Скачать 1.14 Mb.