Модернизация электрооборудования специального шлифовального станка с числовым программным управлением, страница 8

Вычисление   происходит с помощью преобразователя координат ПК1 (u, v, w ® a, b ® 1, 2), используя сигналы . Сигнал используется для замыкания обратной связи по полю двигателя (ПИ-регулятор составляющей потокосцепления ротора по оси 1). Сигнал сводится к нулю ПИ-регулятором составляющей потокосцепления ротора по оси 2. Задание на регуляторе является нулевым. Обратная связь составляющей потокосцепления ротора по оси 2 поступает с преобразователя координат. Сигнал выхода регулятора пропорционален скорости ротора, который используется для замыкания обратной связи контура регулирования скорости ротора.

Для осуществления координатных преобразований необходимо знать частоту вращения поля статора (), а точнее ее тригонометрические функции. Для этого суммируют вычисленную частоту ротора () и частоту скольжения (). Для упрощения вычисления частоты скольжения используем пропорциональность составляющей тока статора по оси 2 и скольжение двигателя. Введение коэффициента пропорциональности назовем компенсацией скольжения (ks).

Компенсация скольжения:

 Полученный сигнал wс подается на преобразователь напряжение-частота (ПНЧ) и функциональный преобразователь ослабления поля. Частота выхода ПНЧ интегрируется, получая из линейной частоты угловую, и преобразуется с помощью дешифратора в тригонометрические функции (sin и cos), которые используются для координатных преобразований.

Преобразователь координат ПК2 (1, 2 ® a, b ® u, v, w):

.

Преобразователь координат ПК1 (u, v, w ® a, b ® 1, 2) при условии :

.

Рис.13. Функциональная схеме системы управления

6.3.Выбор конкретного электропривода и его характеристики

Исходя из вышесказанного, предлагается управлять скоростью асинхронного электродвигателя  с помощью частотно-регулируемого электропривода ИРБИ83 [13] с Р_н=1,5 кВТ, I_н=5 А.   Электроприводы ИРБИ8 предназначены для общепромышленного применения и обеспечивают регулирование частоты вращения асинхронных или других электродвигателей  мощностью до 315 кВт в диапазоне частот от 1 до 100 Гц.  Электроприводы  могут работать в режиме стабилизации частоты вращения при изменении нагрузки или стабилизации нагрузки путем изменения частоты вращения. Механические характеристики ИРБИ83 приведены на рис..

Несмотря на то, что в диапазоне от 50 до 100 Гц момент электропривода не остается постоянным, электропривод ИРБИ подходит для замены, так как в диапазоне от 50 до 100 Гц происходит только быстрый подвод инструмента. Рабочие подачи осуществляются с меньшей скоростью.   

Рис.14. Механические характеристики электропривода

6.4.Функциональная схема станции управления

Рис.15.  Функциональная  схема  СУ

Блок охлаждения (БО) предназначен для предотвращения перегрева охладителя силовых элементов выпрямителя и транзисторного инвертора. Питание блока охлаждения - от сетевого напряжения.

Блок выпрямителя с устройством предзаряда силового фильтра (ВУП) предназначен для выпрямления трех фаз сетевого напряжения и первоначального ограничения тока заряда силового конденсаторного фильтра Сф при включении электропривода. Цепь предзаряда шунтируется по сигналу Uупр1 блокировки режима предзаряда, который формируется в блоке источника питания (ИП).

Сигнал блокировки Uбл1 передается в блок управления инвертором (БУИ) через оптопару, выключенное состояние которой определяет аварийную ситуацию.

Блок силового конденсаторного фильтра (Сф) предназначен для компенсации индуктивности подводящей сети и фильтрации напряжения звена постоянного тока шин +L, -L, что необходимо для нормальной работы блока ИП и блока И.

Трехфазный транзисторный инвертор (И) напряжения предназначен для преобразования напряжения звена постоянного тока (шин +L, -L) в трехфазную систему синусоидальных напряжений, сдвинутых на 120 эл. град. между собой, регулируемых по амплитуде и частоте огибающей. Преобразование производится методом широтно-импульсной модуляции на несущей частоте 2...5 кГц. Блок состоит из шести транзисторных ключей, которые управляются по шине управления от блока управления инвертором (БУИ) сигналами Uупр3.