МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О.СУХОГО
Факультет автоматизированных и информационных систем
Кафедра «Автоматизированный электропривод»
Лабораторная работа № 3
по дисциплине: «Автоматизация типовых технологических установок и комплексов»
«Структурная схема электропривода “Размер 2М-5-21”. Транзисторный инвертор»
Исполнитель: студент гр. ЭП-41
Руководитель: доцент, к.т.н.
Гомель 2006
Описание работы электропривода
Структурная схема одного канала привода подачи показана на рис. 1. Электропривод выполнен по схеме подчиненного регулирования, с контурами регуляторов тока, скорости, частоты скольжения и положения. Контур положения замыкается через устройство ЧПУ.
Входной сигнал управления Uqпредставляет собой разность сигнала задания UЗ и аналогового сигнала обратной связи по скорости — АС, формируемого цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) блока ФИ11. Формирователь ФАФТ формирует сигнал задания амплитуды и фазы тока статора Тзс, а формирователь ФС — сигнал, пропорциональный частоте скольжения fС.
Сигнал Тзс представляет собой сумму двух векторов, модули которых пропорциональны сигналам Udи Uq, аоси взаимно перпендикулярны. В блоке ФАФТ осуществляется формирование Ud(при помощи сигналов Ф1 и Ф2, поступающих из регулятора тока РТ8) и его векторное суммирование с сигналом Uq. Задание частоты фазных токов в сигналах Т3А и Т3В и фазовый сдвиг в 120 эл. градусов между ними формируются с помощью сигналов К0 и К120. Частота фазных токов определяется выражением f = р·fвр ±fс, где р — число пар полюсов.
Синусоидальные сигналы Т3А и Т3В, пропорциональные заданию токов в фазах А и В, поступают на регулятор тока, расположенный в блоке РТ8. Регулятор тока вырабатывает сигналы управления трехфазным транзисторным инвертором. Непосредственно к инвертору подключен асинхронный двигатель со встроенными датчиками положения и температуры. Датчик температуры дает информацию о температуре магнитной системы двигателя, которая используется для коррекций величины частоты скольжения.
В цепи фаз Л и В двигателя включены датчики тока DI, используемые для отрицательной обратной связи по мгновенным значениям фазных токов, что необходимо при частотно-токовом способе управления.
Датчик положения (ДП) — вращающийся трансформатор, включенный по схеме фазовращателя, вырабатывает сигнал fe, из которого в блоке ФИИ формируются сигналы обратных связей по положению Sin, Cos и НМ (нуль-метки); по скорости – АС (аналоговый сигнал), по частоте вращения ωвр.
В электроприводе предусмотрена разветвленная система защит и контроля, обеспечивающая его удобную эксплуатацию и надежность работы.
Транзисторный инвертор (рис. 2) представляет собой трехфазную мостовую схему, предназначенную для коммутации обмоток асинхронного двигателя; он выполнен на трех транзисторных переключателях типа КС 12.
В каждом блоке КС 12 расположено два силовых переключателя, включенных по схеме составного транзистора (Дарлингтона) и обеспечивающих коммутацию токов до 20 А при напряжении питания до 675В.
Питание инвертора осуществляется от звена постоянного тока, в качестве которого используется высоковольтный источник питания напряжением 540 В.
Магнитосвязанные дроссели L1.1 и L1.2 предназначены для ограничения импульсов обратного тока через включенные встречно-параллельно силовым транзисторам возвратные диоды V24 и V32. Дроссели шунтированы цепочками R15, V25 и R16, V33 соответственно, что обеспечивает неразрывность тока при коммутации силовых транзисторов.
Конденсатор С6 защищает транзисторы от перенапряжений.
Управление работой силовых переключателей осуществляется схемами управления U1и U2, включающими в себя встречно-параллельные оптронные развязки V6, компараторы D1 и усилители. Работой схем U1и U2 управляют сигналы КА1 и КА2 (фаза А), поступающие от регулятора тока (РТ8). Питание схем U1и U2 осуществляется от источника вторичного напряжения, преобразующего напряжение прямоугольной формы частотой f= 800 Гц в постоянное напряжение. Диод V13 замыкает отрицательную обратную связь по напряжению насыщения транзисторов, что обеспечивает их работу в активной зоне, увеличивая быстродействие и уменьшая тепловые потери.
Амплитуда тока в фазе ограничена напряжением высоковольтного источника и индуктивностью рассеивания фазы двигателя.
Состояние силовых переключателей контролируется светодиодами.
Предусмотрена защита инвертора от импульсных перегрузок и аварийных режимов. Защита по току выполнена путем измерения тока инвертора в цепях +540 В и —540 В и сравнения его с максимально допустимой величиной в блоке контроля токов КГ 7.
Аварийный сигнал AT включает схему аварийного токоограничения в блоке регулятора тока РТ8. Формируется сигнал блокировки выходных импульсов управления инвертором (Б).
Рис 1. Структурная схема электропривода «Размер 2М-5-21»:
ФАФТ – формирователь амплитуды и фазы тока статора; ФЧС – формирователь частоты скольжения;
ФЗФТ – формирователь задания фазных токов; СЧ и ФИС – сумматор частот и формирователь
импульсных сигналов; ДI– датчик тока; Дt°C – датчик температуры; ЦАП – цифроаналоговый
преобразователь; ФВ — фазовращатель — датчик перемещения
Рис.2. Транзисторный инвертор:
КС12 – силовые ключи; КТ7 – блок контроля токов; Е1, Е2 – шунты; КА1, КА2, КВ1, КВ2, КС1, КС2 – сигналы управления; АТ – сигнал аварийного торможения
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.