Лабораторна робота ЕО-2. Дослідження електропривода головного руху стругального верстата

Завдання управління. Необхідно реалізувати циклічну зміну в часі по графіку, змальованому на рис. 2.1, сигналу напруги постійного струму, що задає швидкість електроприводу головного руху продольно-строгального верстата по системі «перетворювач частоти – асинхронний двигун». Необхідно забезпечити на першому етапі циклу обертання двигуна з швидкістю, що задається, в один бік (прямий хід стола), а на другому етапі циклу – в протилежну сторону (зворотний хід стола).

Склад силової частини приводу.Перетворювач частоти ПЧ включений в трифазну мережу змінного струму і живить обмотку статора асинхронного двигуна М1 (рис. 2.1). Швидкість двигуна змінюється від нуля до максимального значення при зміні на аналоговому вході управління ПЧ сигналу U завдання швидкості від 0 до 10 В. Напрям обертання валу двигуна визначається значенням сигналів D1 і D2 на логічних входах управління ПЧ. При D1=1 забезпечується обертання за годинниковою стрілкою, а при D2=1 – проти годинникової стрілки.

Схема підключення. На рис. 2.3. показано підключення до входу I1 реле EASY кнопки з фіксацією SB1 для управління роботою двигуна. Сигнал задання швидкості двигуна U формується на аналоговому виході реле, а сигнали D1 і D2, що визначають напрям обертання двигуна, – на дискретних і виходах Q1, Q2.

 Перелік операндів реле EASY:I1 – вхід контролю стану кнопки пуску; Т01 – генератор тактових імпульсів; С01, С02, С03 – лічильники імпульсів; Т02, Т03 – реле часу, що визначають час роботи двигуна з низькою і високою сталими швидкостями (t2 - t3 і t4 - t5).

Схема з'єднань (програма, рис. 1.4). При натисненні кнопки SB1 замикається вхідний контакт I01 і запускається генератор тактових імпульсів Т01, він періодично замикає і розмикає свій контакт Т01Q1(рядок 2). Кількість імпульсів підраховується лічильниками С01, С02, С03. Вихідний код лічильника С01 перетвориться в напругу постійного струму і поступає на аналоговий вихід реле QA. Протягом часу t1 - t2 чисельне значення вихідного коду лічильника зростає, а напруга на виході QA збільшується. Лічильники С02 і С03 виконують функції визначення значень проміжної і максимальної швидкостей двигуна. При підрахунку лічильником С02 певної кількості імпульсів, наприклад N1=500, замикається його контакт  СO2OF (рядок 5) і запускається реле часу Т02. Контакт  в ланцюзі лічильників (рядок 2) розмикається на заданий час, лічильники С01, С02, С03 відключаються від генератора Т01 і припиняють підрахунок імпульсів на час паузи від t2 до t3 (мал. 9.23), при цьому напруга на виході QA залишається незмінною. Після закінчення паузи контакт  знов замикається, і лічильники продовжують підрахунок імпульсів, при цьому продовжується наростання напруги на аналоговому виході реле (інтервал часу від t3 до t4). 

Лічильник С03 настроюється на замикання контакту при кількості підрахованих імпульсів, наприклад, удвічі більшому, ніж лічильник С02. Замикання контакту С03ОF (рядок 6) скидає лічильники С02 і С03 в нуль, встановлює у включений стан котушку проміжного реле М01 і запускає реле часу Т03, а також (рядок 12) збільшує вміст лічильників С04, С05. Реле Т03 розмикає на заданий час (від t4 до t5) свій контакт в ланцюзі котушок лічильників (рядок 2), припиняючи підрахунок ними імпульсів генератора і забезпечуючи роботу двигуна в сталому режимі з максимальною швидкістю.

Замикання контакту М01 (рядок 10) переводить лічильник С01 з режиму складання в режим віднімання, і після замикання контакту (рядок 2) вміст лічильника С01 зменшуватиметься, що зумовить зниження напруги на виході QA (інтервал часу від t5 до t6). У циклі зниження швидкості робота схеми аналогічна розглянутій вище з тією відмінністю, що витримка часу реле Т03 визначає час, протягом якого двигун буде зупинений (інтервал часу від 0 до t1). Під час зупинки вміст лічильника С03 дорівнює нулю, і контактом C01ZE (рядок 11) скидається маркер М01, який розмиканням свого контакту (рядок 10) переводить лічильник С01 знов в режим складання. Лічильники С04, С05 забезпечують управління реверсом двигуна. Протягом циклу зміни сигналу завдання при одному напрямі обертання двигуна відбувається два замикання контакту С03OF (рядок 12), після цього лічильник С04 розмикає свій контакт (рядок 14) і відключає вихід Q1, а замикаючим контактом С04OF (рядок 15) включає вихід Q2. Цим забезпечується реверс двигуна в наступному циклі роботи. Після чотирьох замикань контакту С03OF лічильник С05 замикає свій контакт С05OF (рядок 16), скидає в нуль лічильники С04, С05, після чого включається вихід Q1 і цикл зміни швидкості двигуна повторюється при іншому напрямі обертання.

Порядок виконання роботи. У програмі EASY-SOFT в режимі Схема з'єднаньзібрати схему, представлену на рис. 1.4. Налагодити режим реле Т01 «Миготливий» з періодом проходження імпульсів 0,01 с. Реле Т02, Т03 набудувати на одиничний імпульс тривалістю 5с, а реле Т04, Т05 - на витримку часу 0,01с. Лічильники настроїти на спрацьовування наростаючим (позитивним) фронтом. Для лічильників С02. С03 встановити верхні значення їх вмісту SH відповідно 500 і 1000, а для лічильників С04, С05 – відповідно 2 і 4. Встановити відображення вмісту лічильників С02, С03, С04, С05 в маркер-байтах МВ2, МВ3, МВ4, МВ5, а лічильника С01 – на аналоговому виході QA. Перейти в режим Імітація. У панелі інструментів у вкладці Принцип роботи I/Rвстановити контакт I1як що замикає з фіксацією. Клацанням по кнопці Показвибрати в меню, що відкрилося, вивід на індикацію аналогового виходу реле (QА). Відкрити вкладку Входи I і включити виконання режиму Імітація. Клацнувши по зображенню контакту I1, у вкладці Входи I, спостерігати в панелі властивостей послідовність зміни напруги на аналоговому виході. Потім у вкладці Показ вибрати вивід на індикацію дискретних виходів реле (Q) і в наступному циклі роботи спостерігати зміну стану контактів Q1, Q2.

Перейти в режим Комунікація. Перенести програму з комп'ютера в програмоване реле. Встановити реле на панель управління лабораторного стенду і підключити його відповідно до схеми, змальованої на рис. 1.3. Перевести реле в режим RUN, і, натиснувши кнопку SB1, спостерігати на вольтметрі, встановленому на стенді, зміну в часі значення напруги завдання кутової швидкості двигуна, а на дисплеї реле – зміну стану виходів при реверсі двигуна.