Автоматизация производственного процесса (Назначение электропривода и технические данные корообдирочного барабана. Настройка схемы управления)

6 Автоматизация производственного процесса

6.1 Назначение электропривода

Электропривод предназначен для плавного бесступенчатого пуска асинхронных двигателей с фазным ротором мощностью 160кВт глухой и открытой секции корообдирочного барабана ДПЦ.

Схема управления электроприводом позволяет выполнять выбор люфтов в редукторе, ограничение пусковых токов в роторной цепи двигателя, изменять длительность пуска двигателя. При этом достигаются высокая степень надежности и долговечности как самой схемы управления электроприводом за счет практически бесконтактной элементной базы, так и всего механизма корообдирочного барабана в целом из-за уменьшения значительных динамических нагрузок при использовании релейно-контакторной аппаратуры.

6.2 Технические данные

Глухая и открытая секции барабана управляются электроприводом. Схемы управления для обоих электроприводов практически одинаковы.

Схема управления электроприводом каждой секции барабана конструктивно выполнена из двух шкафов:

- ШУ1 – управление статорными цепями двигателя (шкаф двухстороннего обслуживания);

- ШУ2 – управление роторными цепями двигателя (шкаф одностороннего обслуживания).

Двигатель подключается двумя кабелями: обмотка статора к трансформаторам тока шкафа ШУ1; выводы контактных колец ротора двигателя к силовым замыкающим контактам контактора КМ2 шкафа ШУ2.

Для питания цепей управления и автоматики используется трехфазная с нулем сеть переменного тока 380В. Основные технические параметры устройства управления электроприводом приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – технические параметры.

Устройство и работа электропривода.

Силовая схема электропривода представляет собой полууправляемый мостовой выпрямитель, подключаемый к выводам контактных колец электродвигателя.

Анодная группа преобразователя собрана на диодных силовых блоках, катодная – на тиристорных блоках. Преобразователь нагружен на балластное сопротивление, выбранное таким, чтобы обеспечить момент, достаточный для пуска двигателя с номинальной нагрузкой.

В данной схеме применено импульсное регулирование скорости двигателя изменением балластного сопротивления, включенного в цепи выпрямленного напряжения ротора, автоматически коммутируемого тиристорными ключами VS1-VS2.

В блоке БР реализуется обратная связь по току статора двигателя.

Схема управления электроприводом секции барабана функционирует следующим образом:

При включении силового автоматического выключателя QF1 и автоматического выключателя цепей управления QF2 схема подготовлена к работе.

При нажатии кнопки SB1.2 “Пуск сигнализации” со шкафа ШУ1 включается пускатель KL1 и звонок НА. Затем, через некоторое время работы сигнализации 10-12 секунд, при нажатии кнопки “Пуск двигателя” SB2.2 включается контактор КМ1, подключая статор двигателя к питающей сети, включается сигнализация, включается реле времени КТ1 (защита от затянувшегося пуска), включается пускатель КL4 который своим контактом включает блок регулирования БР к цепям питания управления и автоматики.

Напряжение 220В через контакт КL4 подается на трансформатор Т2(220/130), далее с мостового выпрямителя VD8-VD11 подается на эмиттерный повторитель на составном транзистореVT1-VT2, с выхода которого (резистор R15) подается на светодиод оптронного тиристора VS4, являющегося ключевым элементом. Светодиод открывается задающим напряжением, включает оптотиристор, через который положительные полуволны ЭДС ротора с диодов VD12-VD14 поступают на управляющие электроды силовых тиристоров VS1 -VS3. Тиристоры открываются, подключая балластное пусковое сопротивление в роторной цепи. Ток ротора увеличивается. Вращающий момент двигателя, который является функцией тока ротора двигателя, также увеличивается. Сигнал с датчика тока статора (трансформатор тока TA1 резистор R1, трансформатор Т1, выпрямитель VD4-VD7, фильтр С5, резистор R10 блока БР), пропорциональный току ротора, сравнивается на светодиоде VS4 с задающим напряжением и закрывает светодиод.

Оптотиристор закрывается и запирает тиристоры силового моста. Цепь тока ротора размыкается, ток ротора прерывается, сигнал с датчика тока уменьшается до величины, пропорциональной току намагничивания Ico˜ 120А (˜0,4 Icн).

Светодиод включается плавно нарастающим, задающим напряжением. Таким образом, происходит открывание и закрывание тиристоров VS1-VS3 в функции тока ротора. Установка необходимого тока ротора, в том числе момента двигателя, задается с резистора R15 блока БР.