Дослідження схеми керування електроприводом з керуванням на безконтактній апаратурі.

Мета роботи: практично засвоїти схеми керування електроприводом з застосуванням безконтактних елементів.

Теоретичні пояснення

Схеми з тиристорами використовуються в електроприводі для різних цілей: отримання регулюючої напруги постійного струму; перетворення постійного струму в змінний (інвертори і перетворювачі частоти); безконтактної комутації кіл змінного струму (безконтактні пустачі, ключі і перемикачі); отримання різних режимів роботи електроприводів постійного і змінного струмів – включання і реверсування двигунів, регулювання швидкості, динамічне гальмування і гальмування противмиканням, а також спеціальних режимів асинхронного двигуна – крокового і вібраційного.

Для комутації електричних кіл змінного струму і отримання різних режимів роботи асинхронних двигунів широко використовуються схеми з тиристорними елементами, що називаються статичними перемикачами.

Статичні перемикачі в сполученні з додатковими  пристроями (конденсаторами, трансформаторами, резисторами, додатковими тиристорами і діодами) дозволяють отримати більше число режимів управління електроприводом. Наприклад, вузол схеми управління асинхронним двигуном з короткозамкнутим ротором служить для пуску, динамічного гальмування і крокового режиму при з’єднанні обмоток с1 – с4, с2 – с5, с3 – с6 в зірку. При працюючих тиристорах V1 – V3, включених трикутником, і відключеному тиристорі V4 двигун працює в симетричному двигунному режимі.

Для отримання режиму динамічного гальмування в цій та подібних схемах не необхідно   включення додаткових тиристорів або джерела живлення постійного струму. Якщо тиристори V2 і V3 відключені, а включені тиристори V1 і V4, то обидві обмотки статора живляться випрямленим постійним струмом і, отже, двигун має динамічне гальмування.

При використанні п’яти зустрічно-паралельних тиристорних елементах можна здійснювати прямий безконтактний пуск двигуна в потрібному напрямку, реверс, гальмування противмиканням і динамічне гальмування, регулювання швидкості імпульсним методом і підмагнічуванням обмоток статора постійним струмом, а також кроковий режим. Для отриманна необхідного режиму роботи двигуна система управління повинна формувати сигнали, що включають відповідні тиристори, наприклад V1, V2, V5, V6 при пуску двигуна “вперед”, тиристори V3, V4, V7, V8 при пуску двигуна “назад”, тиристори V1, V6 для зниження швидкості при роботі “вперед”; тиристори V1, V7 для отримання режиму динамічного гальмування. Струм статора в режимі динамічного гальмування, а значить, і гальмівний момент можна регулювати введенням в коло статора резистор R. У всіх режимах, крім динамічного гальмування, резистор R шунтований відкритими тиристорами V9 і V10 і не виявляє впливу на роботу двигуна. На час гальмування тиристори V9 і V10 закриваються, примушуючи гальмівний струм проходити через резистор R.

13

Рисунок 5.1 -  Схема   силових кіл безконтактних пускачів установки

Рисунок 5.2. Схема електрична принципова  однофазного пускача.

Схема складається із схеми керування безконтактними ключами, силової схеми комутуючої напруги живлення механізмами і джерела живлення для дистанційного керування пускачем.

В схемі керування резистори R1, R2 задають вхідний опір пускача при малому рівні вхідного сигналу. Резистор R3 обмежує кидок вхідного струму при подачі сигналу керування на вхід пускача. Конденсатори С1, С2 і діоди V2, V3 згладжують пульсацію керуючого сигналу. Транзистор V8, резистори R4, R5 і випрямляючий міст V9 виключає вмикання блокінг-генераторів при подачі сигналу керування на обидва входи.

Стабілітрони V6, V7 призначені для захисту транзистора V8 від пробою при перевантаженні пускача по вхідному сигналу.

Блокінг-генератори, що формують імпульси керування тріаками, складаються з транзисторів V15 – V17, діодів V12 – V14, V18 – V20, трансформаторів Т1 – Т3, конденсаторів С4 – С6, резисторів R8 – R16.

В силовій схемі тріаки V21 – V23 комутують напругу, від якої здійснюється електричне живлення механізму, а конденсатори С7 – С9 і резистори R17 – R19 покращують умови комутації. Дроселі L1 – L3 обмежують величину ударного струму при аварійних перевантаженнях тріаків.

Джерело живлення кола дистанційного керування складається і трансформатора Т4 і випрямляючого моста V1. Вивід джерела з негативним потенціалом з’єднаний з клемою 10 (Вихід “Д), а з позитивним – з клемою 8 (Вихід “Ср”).

Вхідний сигнал керування пускачем – постійна напруга (24±6)V – подається на клеми 8 – 7 або 8 – 9. На клему 8 (Вхід “Ср”) подається позитивний потенціал, на клеми 7 (Вихід

14

“М”) або 9 (Вхід “Б”) негативний потенціал сигналу керування. Позначення “М” (менше) і “Б” (більше) прийняті умовно. У вихідному стані (вхідні сигнали відсутні) напруги живлення на схемі керування немає, тріаки закриті. При подачі керуючого сигналу на клеми 8 – 7 (8 – 9) заряджаються конденсатори С1 (С2) і С3.

Напруга з конденсатора С3 через випрямляючий міст V9 подається на вхід емітерного повторювача, виконаного на транзисторі V8.

Напруга з виходу емітерного повторювача подається на блокінг-генератори, виконані на транзисторах V15, (V16), V17 і трансформаторах Т1 (Т2) Т3. Блокінг-генератори формують імпульси, що відкривають тріаки V22 (V21) i V23. Живляча напруга з клеми 1 через відкритий тріак V23 і послідовно з’єднаний з ним V22 (V21) подається на вихід пускача – клему 3 (5). 

Якщо за умовами експлуатації можливі короткі замикання на виході пускача, то в колах живлення пускача повинні бути встановлені запобіжники типу ПК45-5А, включені в провідники, що підводяться до клем 1 і 2.

Лабораторна робота №6.