содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПТ6-У5.02

Тиристорный преобразователь ПТ6-У5.02 — составная часть промышленного робота *’Универсал-5.02”. Совместно с электродвигателями постоянного тока независимого возбуждения типа CJI-369, CJI-569M, СЛ-661М, тахогенераторами типа СЛ-121 тиристорный преобразователь образует систему регулируемых по скорости электроприводов постоянного тока (табл. 2).

Технические характеристики электроприводов. Режим работы — автоматический (при работе от системы программного управления), ручного управления от пульта системы програм-ного управления и ручного управления от собственных задатчиков скорости. Напряжение питания переменное трехфазное, часютой (50±1) Гц, 380 В (3~50 Гц, 380 В); отклонения напряжения питания от номинального значения не должны превышать + 10 и — 15 %.

Число одновременно управляемых степеней подвижности равно 6. Максимальный входной сигнал при нагрузке не менее 4 кОм составляет 10 В.

Допустимый уровень шумов или наводок при нагрузке 4 кОм и частоте не менее 150 Гц не должен превышать 10 мВ. Суммарное смещение нуля, приведенное ко входу, не более 10 мВ. Диапазон регулирования скорости 500.

Значения допустимых погрешностей частоты вращения электродвигателей и коэффициента неравномерности вращения в различных точках диапазона регулирования приведены в табл. 3.

Таблица 2

Таблица 3

Входной сигнал управле­ния U ,

RBX

Коэффици­ент неравно­мерности вращения

К . не более н

мента инерции электродвигателя, не мен

Частота пропускания электропривода с приведенным к валу электродвигателя моментом инерции нагрузки, равным 0,25 мо-
ее 10 Гц(при отработке не менее 70 % амплитуды входного гармонического сигнала амплитудой ОД В и сдвиге по фазе выходного сигнала относительно входного не более 90°).

Время остановки электродвигателя с моментом инерции нагрузки, приведенным к валу двигателя, равным моменту инерции двигателя, не более 0,8 с. Кратность пускового момента плавная от 1 до 4.

В преобразователе предусмотрено несколько видов защиты — нулевая, тепловая, от коротких замыканий и от обрыва питания. Уровень акустических шумов, создаваемых электроприводом, не превышает 75 дБ. Наработка на отказ составляет 320 ч при доверительной вероятности 0,8. Время восстановления равно 0,5 ч; срок службы до первого капитального ремонта при двухсменной работе не менее 9 лет.

Время непрерывной работы преобразователя 16 ч с последующим перерывом по одному часу для ухода за коллекторнощеточным узлом двигателя и тахогенератора.

Тиристорный преобразователь является управляющим звеном электропривода. В основу управления положен вертикальный способ, заключающийся в том, что управляющие импульсы формируются в результате сравнения опорного синусоидального напряжения с постоянным напряжением управления. Фаза управляющего импульса определяется моментом равенства значений опорного синусоидального напряжения и напряжения управления.

Каждая следящая по скорости система работает следующим образом. Сигнал задания скорости U3 с поступает на вход системы. Изменение значения сигнала управления влечет за собой изменение фазы управляющего испульса, что определяет угол отпирания силовых тиристоров и, следовательно, значения выходного напряжения преобразователя, которое поступает на якорную обмотку электродвигателя постоянного тока. Частота вращения электродвигателя пропорциональна сигналу задания скорости. Электродвигатель посредством механической связи соединен с тахогенератором, ротор которого вращается синхронно с ротором электродвигателя. Сигнал с тахогенератора поступает на вход системы, реализуя отрицательную обратную связь по скорости.

Структура. Тиристорный преобразователь ПТ6-У5.02 выполнен в виде отдельных модулей-блоков (рис. 8). Такое построение преобразователя обеспечивает простоту наладки, регулировки, а также модернизации его составных частей.

Рис. 8. Структурная схема преобразователя ПТ6-У5.02

Питающее напряжение 3~50 Гц, 380 В подается на блоки ввода и возбуждения (возможно объединение этих блоков в один). Напряжение с блока ввода поступает на блок питания и блок трансформаторов (который иногда может отсутствовать — при управлении пятью двигателями и менее). Выпрямленные напряжения ±24 В, + 24 В подаются на блок управления. Напряжение 3~50 Гц, 104 В подается с блока трансформаторов на блоки тиристоров, на которые подаются также управляющие напряжения с блоков управления.

Выходное напряжение с блока тиристоров подается через блок дросселей на якорные обмотки двигателей.

Таким образом, входными сигналами преобразователя являются сигналы задания скорости U3 с и сигналы с тахо-генераторов £/ г, поступающие на входы блоков управления, выходными сигналами являются напряжения, поступающие на якорные обмотки двигателей с блоков дросселей.

Рассмотрим подробнее работу составных частей преобразователя.

Блок ввода предназначен для защиты тиристорного преобразователя от перегрузок, обрыва питания, индикации включения преобразователя, устранения сетевых помех. Принципиальная электрическая схема в упрощенном варианте представлена на рис. 9. Включение преобразователя и защита его от перегрузок осуществляется с помощью автоматического выключателя Q.

Блок возбуждения (рис. 10) предназначен для питания обмоток возбуждения электродвигателей постоянного тока
напряжением возбуждения. Диоды VD1-W6 служат для выпрямления переменного напряжения, лампа Н сигнализирует о включении блока.

Блок трансформаторов предназначен для согласования сетевого напряжения 3~50 Гц, 380 В с требуемыми напряжениями возбуждения и управления двигателями. Этот блок представляет собой два трансформатора.

Блок питания (рис. 11) предназначен для питания блоков управления специальным напряжением. Сетевое напряжение 3~50 Гц, 380 В подается в блок через автоматический выключатель Q, осуществляющий также защиту блока от коротких замыканий. В блоке есть схема проверки правильности фазировки тиристорного преобразователя, собранная на резисторах R4, R5, лампах Я/, #2, конденсаторе С1 и кнопке S3. При правильной фазировке лампа Н1 горит ярко, а лампа Н2 тускло. Реле К осуществляет блокировку блока питания. Включается реле К при нажатии кнопки S1 и наличии замкнутого внешнего блокировочного контакта, выключается — при нажатии кнопки S2 или при размыкании внешнего блокировочного контакта. Трансформатор Т1 осуществляет преобразование напряжения 3~50 Гц, 380 В в напряжение 3~50 Гц, 60 В, необходимое для работы блоков управления. Трансформатор Т2 осуществляет преобразование напряжения 3~50 Гц, 380 В в переменное напряжение, необходимое для питания блоков управления и обмоток возбуждения тахогенера-торов.

На диодах VD1-VD12 собраны выпрямители, обеспечивающие питание блоков управления напряжением ±24 В. На диодах VD13-VD18 собраны выпрямители, обеспечивающие питание блоков управления постоянным напряжением +24 В. На диодах VD19-VD27 выполнен выпрямитель, который совместно со стабилизатором, собранным на резисторах R1-R3, стабилитронах VD25-VD27, транзисторе VT7, конденсаторе С2, обеспечивает питание обмоток возбуждения тахогенераторов.

Блок управления (рис. 12) предназначен для управления блоком тиристоров и состоит из усилителя, трех. фазосдвигающих цепочек и трех формирователей.

Усилитель, собранный на микросхемах DA1 и DA2, осуществляет алгебраическое суммирование и усиление сигналов задания скорости и тахогенератора. Статический коэффициент передачи усилителя равен 2000 и определяется соотношением сопротивлений резисторов R3, R5, R8, R9. На резисторах R6, R 7 собрана схема регулирования нуля усилителя. Усилитель охвачен корректирующей обратной связью, выполненной на резисторе
R4 и конденсаторе Cl. Данная связь необходима для придания приводу требуемых динамических свойств.

В момент пуска частота вращения вала двигателя равна нулю или очень мала. ограничить пусковой ток можно, лишь ограничив пусковое напряжение (вариант ограничения пускового тока путем увеличения сопротивления якорной цепи для электропривода роботов неприемлем).
При движении это ограничение должно сниматься (иначе нельзя обеспечить большую скорость), что достигается применением положительной обратной связи по скорости через цепочку R1/ — диоды VD1, VD2. Время разгона регулируется резистором R1.

Фазосдвигающие цепочки предназначены для сдвига фаз переменного трехфазного напряжения (50 Гц, 60 В) на 90 ° и выполнены на резисторах R14-R16 и конденсаторах С2, СЗ. Переменными резисторами R14 устанавливают требуемую амплитуду переменного напряжения.

Формирователи Ф1-ФЗ предназначены для формирования импульсов Их-Иь открывания тиристоров. Все формирователи однотипны и состоят из:

компаратора, выполненного на микросхеме DA3, скважность выходного прямоугольного напряжения которого меняется в зависимости от сигналов, поступающих с фазосдвигающих цепочек и с выхода усилителя;

усилителей напряжения на транзисторах VT1 и VT2; дифференцирующих цепочек — резисторы R17, R18, конденсаторы С4, С5;

селекторов (диоды VD5, VD6), пропускающих только положительные импульсы;

усилителей импульсов, выполненных на транзисторах VT3-VT6, защищенных от перенапряжения диодами VD7, VD8.

Блок тиристоров является силовой частью преобразователя и предназначен для преобразования трехфазного напряжения ~3,380 В, 50 Гц в постоянное U , амплитуда и полярность которого определяются временами поступления импульсов с блока управления тиристоров на импульсные трансформаторы Т1-Т6, служащие для гальванической развязки цепей управления и силовых цепей преобразователя. Основой блока тиристоров является управляемый тиристорный выпрямитель (рис. 13), выполненный по трехфазной нулевой схеме на тиристорах VD13-VD18.

В блоке тиристоров предусмотрена защита от коротких замыканий и перегрева, которая обеспечивается с помощью автоматического выключателя Q. Тиристоры защищены от перенапряжений цепочками на диодах VD1-VD2 и конденсаторах С1-С9.

Блок дросселей (рис. 14) преобразует напряжение U в 1/я и содержит:

уравнительные дроссели L1 и L2, предназначенные для ограничения уравнительных токов электропривода, уравнительные токи должны составлять 0,2 — 0,3 номинальных;

схему динамического торможения, включаемую с помощью контактов реле К в режиме аварийного отключения электропривода и состоящую из симметричного тиристора VD1 и схемы управления симистором, а также нагрузочного резистора R1. Схема управления симистором состоит из резисторов R2, R3, двух стабилитронов VD2, VD3 и сглаживающего конденсатора С

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..