Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
Раздел 1, Основные технические характеристики электроприводов
Назначение и классификация
Технические данные электроприводов
Состав и функциональные схемы тиристорных электроприводов
Компоновка и конструкция электроприводов . . ・
Раздел 2. Преобразовательная часть электроприводов ..
Состав и функциональные схемы ....>.
Силоваячасть тиристорных преобразователей...
Системыимпульсно-фазового управления ....
Системазащит преобразовательной части ....
3.1. Общие сведения
3.2. Основные узлы систем управления
3.3. Регулирование скорости, ЭДС или напряжения ..
3.4. Регулирование положения
3.5. Регулирование натяжения
3.6. Специальные системы электроприводов, применяемые
в серии КТЗУ
Раздел 3. Системы управления электроприводами...
Раздел 4. Наладка и эксплуатация тиристорных электроприводов
4.1. Контрольио-испытательное оборудование ....
42 Наладка электропрнводов
4,3. Эксплуатация тиристорных электроприводов .• *
Часть вторая. Базовые конструктивы, функциональ-, ные модули и комплектующая аппаратура . . .
Раздел 5工 Конструктивы и модули вентильной части и систем управления
5.1. Системы охлаждения и конструктивы вентильной части
5,2. Модули систем управления'.
5 5 53 94 9 9944 5 59970 2 8 8 62
1 1-3 4 4568 9 99123 4 4 456 и и 1 и 1 1 и 1-
168168
6874
7 7 16 1 12 93827269 2 28699沼63 7 7 8 0 1 12 23344555 6 66п^79_ююи 1 г12 2 22 22222222 2 222223337 7 16 1 12 93827269 2 28699沼63 7 7 8 0 1 12 23344555 6 66п^79_ююи 1 г12 2 22 22222222 2 22222333
7 7 16 1 12 93827269 2 28699沼63 7 7 8 0 1 12 23344555 6 66п^79_ююи 1 г12 2 22 22222222 2 22222333
7 7 16 1 12 93827269 2 28699沼63 7 7 8 0 1 12 23344555 6 66п^79_ююи 1 г12 2 22 22222222 2 22222333
Раздел 6. Комплектующая аппаратура силовой части и систем управления
Электрические машины и датчики
Силовое электрооборудование и аппаратура ..、
Аппаратура цепей регулирования, защиты, сигнализации
Раздел 7. Элементная база систем управления комплектными тиристорными электроприводами 7.1. Номенклатура аналоговых элементов систем управления 72 Задатчики входных величин
- Ячейки датчиков регулируемых величин, потенциальных разделителей, преобразователей уровня
Ячейки регуляторов
Вычислительные устройства
Ячейки бесконтактного управления
Источники питания
Блоки с аналоговыми элементами
Ячейки модернизированной серии электроприводов ••
Цифровые элементы управления электроприводами •
Раздел 8. Трансформаторное и реакторное оборудование •
Основные сведения .
Сухие трансформаторы ....-
Совтоловые трансформаторы
Масляные трансформаторы
Сглаживающие реакторы
Токоограничивающие реакторы
Приложения
Список литературы . ,. .
ПРЕДИСЛОВИЕ
В регулируемых электроприводах постоянного тока в качестве источников питания используются, как правило, тиристорные преобразователи, имеющие малую мощность управления, высокий КПД и большую надежность. Они являются универсальным средством преобразования переменного напряжения питающей сети в регулируемое постоянное. Задача регулирования координат электропривода возлагается на систему регулирования, построенную на основе универсальной блочной системы регуляторов (УБСР), создание которой стало возможно благодаря достижениям микроэлектроники и теоретическим исследованиям принципов регулирования электроприводов. Предприятия Минэлектротехпрома разработали и осуществляют поставки комплектных тиристорных электроприводов, состоящих из всех согласованных по своим техническим и конструктивным хар актеристикам (или подавляющего большинства) составных элементов, узлов и устройств электропривода, что позволяет снизить трудоемкость разработок и изготовления электроприводов, повысить их заводскую готовность, уменьшить затраты.на электромонтажные работы, сократить время на проектирование электроприводов и на их наладку.
Комплектные тиристорные электроприводы предназначены для ведущих отраслей промышленности: металлургической, горной, машиностроительной, бумагоделательной, но они могут использоваться и в других отраслях. Там, где требуется регулирование скорости или положения исполнительного органа, натяжения обрабатываемого материала и т. п., целесообразно применять комплектный тиристорный электропривод.
В справочнике приведены подробные сведения по комплектным тиристорным электроприводам постоянного тока, выпускаемым ведущими предприятиями электропромышленности СССР. В отличие от ранее вышедших справочников по электроприводу [1—3] в данном справочнике основное внимание уделено конкретным схемным и конструктивным осо- беннйстям комплектных тиристорных электроприводов постоянного тока. При построении справочника принят принцип одинакового описания однотипных функциональных узлов электроприводов, что позволяет сопоставить различные схемные решения.
В связи с ограниченным объемом книги основное внимание уделено наиболее массовым сериям, выпускаемым ведущими предприятиями 一
производственными объединениями ХЭМЗ и «Преобразователь».
В разд. 1 приведены сведения по номинальным параметрам и техническим характеристикам комплектных тиристорных электроприводов и комплектных преобразовательных агрегатов, выпускаемых в СССР, их номенклатуре, способам типообразования, структурным схемам.
В разд. 2 описаны силовая часть электроприводов, системы импульсно-фазового управления и системы защиты.
В разд. 3 изложены сведения по системам управления тиристорными электроприводами. Раздел 4 посвящен методам наладкн и особенностям эксплуатации тиристорных электроприводов. В разд. 5 коротко описаны основные элементы конструкций силовой части и систем управления. В разд. 6—8 приведены технические характеристики аппаратуры, используемой в силовой части электропривода, элементов и аппаратов систем управления комплектными электроприводами.
Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность рецензенту каид. техн, наук В. М. Хуторецкому, а также канд. техн, наук В. Д. Кочеткову за внимательное и компетентное редактирование-
Все замечания по справочнику следует направлять в адрес Энерго- атомиздата; 113114, Москва, М-114, Шлюзовая иаб., 10.
Авторы
Часть первая
СИЛОВАЯ ЧАСТЬ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ
Раздел 1
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Назначение и классификация
Электропривод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.
В зависимости от типа электродвигателя различают электроприводы постоянного и переменного тока. В справочнике рассматриваются только электроприводы постоянного тока.
Различают также регулируемый электропривод, параметры движения которого могут изменяться по внешним командам, и нерегулируемый. Наиболее совершенным видом регулируемого электропривода является электропривод постоянного тока, в котором регулирование осуществляется изменением среднего значения напряжения, приложенного к якорю электродвигателя постоянного тока и (или) к его обмотке возбуждения. В последнее времи в качестве источника регулируемого напряжения постоянного тока используют, как правило, тиристорные преобразователи (ТП). Такие электр опр и в оды называются тиристорными.
Комплектные тиристорные электроприводы имеют исполнения：
по току и напряжению ТП;
по числу двигателей ——однодвигательные, двухдвигательные, многодвигательные;
по наличию или отсутствию реверса — нереверсивные, реверсивные с изменением направления тока возбуждения, реверсивные с изменением полярности напряжения на якоре;
по диапазону изменения скорости двигателя — однозонные, двухзонные；
по основному регулируемому параметру — скорость, ЭДС, напряжение, положение, натяжение, мощность;
по дополнительному составу аппаратуры силовой цепи― с линейным контактором и без него, с динамическим торможением и без него;
по напряжению питающей сети — 380 В, 6 или 10 кВ;
по способу связи с питающей сетью.——трансформаторная связь.
реакторная связь.
Наименование серии электропривода
Изготовитель
Номер ТУ
Номинальные данные
Основные регулируемые координаты
^ном* А
^ном* В
Комплектные тиристорные электроприводы унифицированные серии КТЭУ мощностью до 2000 кВт
по хэмз
ТУ 16-530. 252-79
25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600, 2500, 3200, 4000
220, 440,
600, 750, 930
Скорость, ЭДС, положение, мощность, на- тяжение, специальные системы
Электропр иводы комплектные тиристорные серии ЭКТ мощностью до 2000 кВт
То же
ТУ 16-654 020-86
25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600, 2500, 3200, 4000
220, 440,
600, 750, 930
Скорость, ЭДС, объектно-ориентированные системы управления
Комплектные тиристорные электроприводы унифицированные серии КТЭУ мощностью 1000— 12 000 кВт
》 》
ТУ 16-530.
274-81
1600, 2500, 3200, 4000, 5000, 6300, 8000, 10 000,
12500
440, 600, 750, 930
Скорость, мощность, специальные системы
Комплектные тиристорные электроприводы с естественным воздушным ох- лаждением серии КТЭ мощностью до 1000 кВт
ЗПО «Преобразователь»
ТУ 16-530.
271-81
25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600
220, 440, 600
Скорость, ЭДС, мощность, положение, па- тяжение
Тиристорные преобразовательные агрегаты серии ТПП-1 мощностью 1000—
То же
ТУ 16-729.
395-83
1600, 2500,
4000, 5000,
6300, 8000,
460, 660, 825, 1050
Таблица 1.1
Технические характеристики злектропрг80aoв разд- 1
g 二•
Назначение и к./1aсснфнка^ня
13 000 кВт, предназначенные для комплектных тиристорных электроприводов
Тиристорные преобразовательные агрегаты с естественным воздушным охлаждением серий ТЕ, ТЕР мощностью 23—825 кВт, предназначенныедля
комплектных тиристорных электроприводов
Тиристорные преобразовательные агрегаты с воздушным охлаждением серий ТВ, ТВР мощностью 750—13 000 кВт, предназначенные для комплектных тиристорных электроприводов
ПО «Уралэлектрет я жмаш»
То же
ТУ 16-739. 060-76
ТУ 16-435. 020-84
10 000, 12 500
100, 200, 320, 500, 800, 1000
1600, 2500, 3200, 4000, 5000, 6300, 8000, 10 000,
-12 500
1
230, 345, 460, 660
460, 660,
825, 1050
Скорость, ЭДС, мощность, положение, натяжение
Комплектные тиристорные
Александрий
ТУ 16-530.
10, 40, 100
115, 230
Скорость (модифика
электроприводы реверсив
ский электро
238-78
ция ——с наличием
ные серии ЭТУ 3601 для
механический
связи с ЧПУ)
привода подач станков
завод
Электроприводы комплект
Прокопьевский
ТУ 16-530.
一
НО, 220,
Скорость
ные тиристорные нере
завод «Электро-
190-75
440
версивные серии ЭТЗ мощ
'машина»
ностью 1,1—2,2 кВт для
привода главного движе
ния станков
TOKHUSecKlle характеристики злектропрыбодоз разп・ 1
Наименование серии электропривода
Изготовитель
Номер ТУ
Номинальные данные
Основные регулируемые координаты
"ом，
А
^ном* В
Электроприводы комплектные тиристорные реверсивные с реверсом поля двигателя серии ЭТРП мощностью 1,6—30 кВт для привода станков
Прокопьевский завод «Электромашина»
ТУ 16-530.
242-79
—
220, 440
Скорость
Электроприводы комплектные тиристорные реверсивные серии ЭТ6 мощностью 0,75—11,3 кВт для привода подач станков
То же
ТУ 16-530.
223-77
60, 70, 90,
95, НО, .220
Электроприводы унифицированные трехфазные серии ЭПУ1 для привода станков
Чебоксарский электроаппаратный завод. Александрийский электромеханический завод. Прокопьевский завод «Электромашина»
ТУ 16-530.
304-83
25, 50, 100, 200, 400, 630
115, 230, 460
Электроприводы унифицированные однофазные серии ЭПУ2 ддя привода станков и роботов
Харьковский завод «Электромашина»
ТУ 16-654.
002-84
5,
L0,
25
115, 230
Продолжение табл. 1.1
Комплектные тиристорные электроприводы имеют также исполнения по виду охлаждения силовых тиристоров — естественное, воздушное, водяное; по обслуживанию шкафов с аппаратурой ——одностороннее илн двустороннее и т. п.
Указанные признаки находят свое отражение в типе электропривода, который присвоен заводом-изготовителем. Серии электроприводов, рассматриваемые в справочнике, приведены в табл. 1.1.
Ниже приводятся структуры типообразования комплектных тиристорных электроприводов и агрегатов- для их питания:
Электроприводы серии КТЭУ мощностью до 2000 кВт:
KTSV&om/Uhqm - АВВГД-УХЛ4 (-04).
Буквы А, Б, В, Г, Д заменяют определенные цифры, как это показано далее, УХЛ указывает на исполнение для районов с умеренным и холодным климатом, О — общепромышленное исполнение, последняя цифра 4 обозначает категорию размещения по ГОСТ 15150-69, т. е. в закрытых отапливаемых помещениях. Буквы А, Б, В, Г, Д имеют следующие значения:
А ——количество двигателей: 0—без двигателя (в этом случае электропривод фактически представляет собой комплектный преобразовательный агрегат без системы управления электроприводом), 1——однодвигательный, 2 ——двухдвигательный с параллельным соединением якорей, 3——многодвигательный с параллельным соединением якорей, 4 —— двухдвигательный с последовательным соединением икорей.
Б — режим работы: 1 ——нереверсивный, 2 ——реверсивный с изменением направления тока в цепи обмотки возбуждения без режима рекуперации, 3 ——реверсивный с изменением полярности напряжения на якоре.
В — исполнение ТП по способу связи с сетью: 1-——с реактором, 2 — с трансформатором.
Г ——основной регулируемый параметр: 0 ——без системы регулирования, 1 — ЭДС или скорость, однозонное регулирование, 2 — скорость, двухзонное регулирование, 3 — положение, 4 — синхронизация по поло- жению двух электроприводов, 5 — мощность, 6 — мощность, с прямым регулятором натяжения и цифровым измерителем радиуса наматываемого рулона (см. разд. 3), 7 ——натяжение, 8 ——специальная система ре- гулирования, 9 ——скорость, для шахтных подъемных машин и специальные исполнения.
Д — состав коммутационной аппаратуры силовой цепи: 0 ——без аппаратуры, 1 ——с динамическим торможением, 2 ——с линейным контактором и динамическим торможением, 3 ——с линейным контактором.
Пример типообразования: КТЭУ-1000/440-13222-УХЛ4.
Электроприводы серии ЭКТ мощностью до 2000 кВт:
ЭКТ-/ПОМ/С/НОМ-АБВГ-УХЛ4(-О4).
Буквы имеют следующие значения:
А ——исполнение силовой части: 1 — од ио двигательный, 2 ——однодвн- гательный с линейным контактором, 3 ——однодвигательный с динамическим торможением, 4 ——однодвигательный с линейным контактором и динамическим торможением, 5 ——двухдвигательный с линейным контактором, 6 — двухдвигательный с линейным контактором и .динамическим торможением.
Б — режим работы и способ связи с сетью: 1 —нереверсивный с реактором, 2 ——нереверсивный с трансформатором, 3——реверсивный с реактором, 4 — реверсивный с трансформатором, 5 — реверсивный с реверсом поля.
В — исполнение по способу задания скорости и особенностям системы управления: 1 ——ступенчатое задание, типовой электропривод, 2 —— плавное задание, типовой электропривод, 3 — объектно-ориентированный электропривод.
Г ——способ вентиляции: 0 — естественная, 1 — принудительная индивидуальная, 2 ——принудительная групповая.
Пример типообразования: ЭКТ -1000/440-4411 -УХ Л 4.
Электроприводы серии КТЗУ мощностью 1000—12 000 кВт:
КТЭУ-/Н0М/С/Н0М-АБВГДЕЖ-/в 3-УХЛ4 (04).
Значения букв А, Г, Д такие же, как и в п. 1, а значения остальных букв следующие:
Б ——режим работы: 1 — реверсивный с изменением полярности тока возбуждения без режима рекуперации, 2 — то же, но с режимом рекуперации, 3 ——реверсивный с изменением полярности напряжения на якоре, 4 — нереверсивный.
В ——силовая схема ТП: 2—6-пульсная нулевая схема, 3—6-пульсная мостовая схема, 4——12-пульсная схема, 5——6-пульсная мостовая схема с уменьшенным числом тиристоров, 6——12-пульсная реверсивная схема с разным числом тиристоров для выпрямительных мостов обоих направлений протекания тока.
Е 二 охлаждение： 1 — индивидуальное с забором воздуха из окружающей среды, 2 — то же из подвального помещения, 3 — групповое.
Ж ——вывод шин вентильных секций: 0 ——шины выведены вбок, 1 —— in ины переменного и постоянного тока выведены вверх, 2 — шины переменного и постоянного тока выведены вниз, 3 — шнны переменного тока выведены вверх, шины постоянного тока — вниз, 4 — шины переменного тока выведены вниз, шины постоянного тока — вверх, 5 ——комплектная компоновка, шины переменного тока выведены вверх, шины постоянного тока ■~• вниз.
/в 一 номинальный ток возбуждения возбудителя: 000 — без возбудителя, 100, 200, 320, 500 — ток возбудителя, А.
3 — исполнение возбудителя: 0 — без возбудителя, Т — трансформаторное питание (220 В), Р — реакторное питание (440 В).
Пример типообразования: КТЭУ-6300/930-1342023-200Р-УХЛ4.
Серия КТЗ мощностью до 1000 кВт:
КТЭ-7коМ/С/ном~АБВ-ГВМТД-УХЛ4 (04).
Значения букв:
А — исполнение силовой схемы электропривода： 1 — однодвигательный электропривод без линейного контактора, 2 ——двухдвигательный электропривод с параллельным соединением якорей двигателей, 3 ——многодвигательный электропривод, 5 ——однодвигательный электропривод с линейным контактором, 9 ——тиристорный возбудитель.
Значения букв Б, В (первая) аналогичны значениям букв серии КТЭУ мощностью до 2000 кВт (см. п. 1).
Г — исполнение автомэтической системы регулирования (АСР): 0 — без АСР, 1 一 АСР скорости однозонная, 2 — АСР скорости двухзонная
с адаптацией при изменении потока возбуждения, 3 ——АСР положения однозонная, 4 — АСР положения двухзонная, 5 — АСР скорости двухзонная, 6 — АСР мощности однозонная, 7 — АСР скорости много двигательного (10 двигателей) привода, 8 ——то же, но для 20 двигателей, 9 ——АСР взаимной синхронизации по положению, 10 — цифровая положения, 11 — АСР скорости с изменением направления тока возбуждения, 13 — АСР мощности двухзонная, 14一 цифровая АСР положения с цифровой синхронизацией по положению, 16 — АСР межклетевого натяжения, 18 — цифровая АСР скорости, 19 — АСР скорости двухдвигательного привода с выравниванием нагрузок воздействием иа возбуждение, 20 — АСР натяжения.
В (вторая) — наличие устройства питания обмотки возбуждения двигателя.
М, Т, Д — соответственно наличие питания электромагнитного тормоза, питания обмотки возбуждения тахогенератора, динамического торможения. При отсутствии какого-либо из этих устройств соответствующая буква опускается.
Примеры типообразования: КТЭ-500/440-131-1ВМТД-УХЛ4, КТЗ・ 1000/440-232-19В Д-УХЛ4.
Трансформаторные агрегаты серии ТПП1:
ТПП1- 1。吧..^Н0М-УХЛ4 (-О4)-АБ.
^ном
Номинальное значение тока в числителе относится к одному выпрямительному мосту (мост «Вперед》，а в знаменателе — к другому выпрямительному мосту (мост «Назад»), Нереверсивные ТП имеют только одно значение номинального тока. Значение букв таково:
А — компоновка： 1 ——комплектная, 2 — свободная.
Б — вид охлаждения: 1 — с вентилятором н забором воздуха через жалюзи в шкафах, 2 — централизованная система вентиляции, 3 — с вентилятором и забором воздуха через патрубок в дне шкафа.
12 500
Пример типообразования: ТПП1- ““ -1050-УХЛ4-22. 6300
Агрегаты серии ТЕ(Р):
ТЕ (Р)А-7НОМ/ЦЮМ-БВ-УХЛ4,
Значение букв:
А — класс перегрузки: 2 — класс перегрузки 7 по ГОСТ 18142-80, 3 — класс перегрузки 8, 4 — класс перегрузки 9.
Б ——подключение к сети: Т ——трансформаторный вариант, Р ― реакторный.
В — номер модернизации.
Пример типообразования: ТЕРЗ-320/230Т2-УХЛ4.
Агрегаты серии ТВ(Р):
ТВ(Р)А- -'ном.®-/ом Т2-Б.Г.Д.Е-УХЛ4(-О4).
/ном(Н)
Значение букв:
А — класс перегрузки (с. п. 6).
Б — управление выпрямительными мостами реверсивные ТП; Р — раздельное, С — совместное, 0 — нереверсивный агрегат.
Г — пульсность схемы выпрямления: 1—/и=6, 2 — /п=12.
Д—исполнение системы регулирования в соответствии с номенклатурой —две цифры.
Е ——конструктивное исполнение выводов шин вентильной секции: 1 — шины переменного тока выведены вверх, шины постоянного тока— вниз, 2 ——шины постоянного и переменного тока выведены вверх.
10000 е
Пример типообразования: ТВР4- —-—-1050Т2-Р.2.02.1-УХЛ4.
5000
Электропривод серии ЭТУ:
ЭТУ3601 - АБСДЕ-УХЛ4 (-04).
Значение букв:
АБ ——номинальный выпрямленный ток: 30 ——10 А, 36 ——40 А, 40 — 100 А.
С — номинальное выпрямленное напряжение: 1 — 115 В, 2 ——230 В.
Д — напряжение питающей сети: 4 ——220 В, 50, 60 Гц; 5 ——230 В, 50 Гц; 7 — 380 В, 50, 60 Гц; Т —440 В, 60 Гц; 8 — 400 В, 50 Гц; V — 460 В, 60 Гц; 9 — 415 В, 50 Гц.
Е — характеристика электропривода: П — диапазон регулирования скорости 1000 : 1 ； Ш — то же, 104 : 1; С—104: 1 с узлом связи с ЧПУ.
Пример типообразования: ЭТУ3601-4027ПУХЛ4.
Электропривод серии ЭТЗ:
ЭТЗ-АБВ-Г/Д У4.
Значение букв:
А ——режим работы: 1 ——однозонный, 2 ——двухзонный.
Б — номинальное напряжение электродвигателя： 1 ——110 В, 2 — 220 В, 4 — 440 В.
В — тип электродвигателя: 1—ПБС, 2 — 2ПФ, 3 — 2ПБ, 4 — 2ПО, 5 — по согласованию.
Г — габариты электродвигателя.
Д ——номинальная частота вращения, об/мин.
Пример типообразования: §ТЗ-222-160М/1000У4.
Электропривод серии ЭТ6:
ЭТ6-А-БВ-Г/Д-Е/Ж УХЛ4.
Значение букв:
А — режим работы электропривода: Р — реверсивный, С — реверсивный электропривод с гарантированными параметрами динамики.
Б — коэффициент передачи по задающему сигналу: 1 — при 心= =10 В частота вращения электродвигателя типа ПВ равна 1000 об/мин, для остальных типов электродвигателей ——номинальной частоте вращения; 2 — при 03=10 В частота вращения двигателя типа ПВ равна 2000 об/мин.
В — тип электродвигателя: 1 — 2П, 2 — ПБСТ, 3 — ПГТ, 4 — ПБВ.
Г — номинальная мощность трансформатора, кВ*А.
Д — номинальное напряжение электродвигателя, В.
Е — определяет типоисполнение электродвигателя.
Ж — номинальная частота вращения, об/мин.
Пример типообразования: ЭТ6-С-24-10/53- 132М/600 УХЛ4.
Электропривод серии ЭТРП:
ЭТРП-АБВ-Г/Д УХЛ 4(04).
Значение букв:
А — режим работы: 1 — однозонный, 2 — двухзонный.
Б ——номинальное напряжение на якоре электродвигателя: 1 —220 В, 2 — 440 В.
В — тип электродвигателя: 1 — 2ПФ, 2 — 2ПБ, 3 — 2ПО, 4 — по со* гласованию.
Г — габариты электродвигателя.
Д ——номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин.
Пример типообразования: ЭТРП -123- 180М/750 УХЛ4.
Электропривод серии ЭПУ1：
ЭПУ1-А-БВГД-УХЛ4 (04).
Значение букв:
А — исполнение по реверсу: 1 ——нереверсивный, 2 ——реверсивный. Б ——номинальный ток： 34——25 А; 37——50 А; 40—100 А; 43——200 А; 46— 400 А; 48 — 630 А.
В — номинальное напряжение： 1一115 В; 2 — 230 В; 4 — 460 В.
Г ——напряжение трехфазной питающей сети, в частности 4 — 220 В, 50 Гц; 7 — 380 В, 50 Гц.
Д — функциональная характеристика: П — приводы подач, одно зонные, с обратной связью по скорости, диапазон регулирования до 1000; Д — двухзонные, диапазон регулирования до 1000; Е — с обратной связью по ЭДС, однозонные, диапазон регулирования до 20; М — одио- зонные, с обратной связью по скорости, диапазон регулирования до 1000.
Пример типообразования: ЭПУ1-2-3727П УХЛ4.
Электропривод серии ЭПУ2:
ЭПУ2-А-БВГД-УХЛ4(О4).
Значение букв:
А — то же значение, что и для серии ЭПУ1.
Б — номинальный ток: 27 — 5 А; 30 — 10 А; 34 — 25 А.
В — номинальное напряжение: 1 — 115 В; 2 — 230 В.
Г — напряжение питающей сети: 4 — 220 В; 5 — 230 В; 7 — 380 В.
Д — дополнительная характеристика: Е — обратная связь по ЭДС, М — обратная связь по скорости.
Пример типообразования: ЭПУ2-1-3027Е УХЛ4.
Технические данные электроприводов
Основными техническими данными комплектных тиристорных электроприводов являются номинальные ток /Ном и напряжение иПом- Номинальный ток электропривода выбирается по току ТП и может быть больше номинального тока двигателя. При выборе электропривода следует проверить, чтобы максимальный ток двигателя ие превосходил максимально допустимый ток электропривода. Как правило, для наиболее ответственных механизмов выбор электропривода производится с учетом реальных графиков нагрузки электродвигателя. Для многодвигательных электроприводов за поминальный ток электропривода принимается суммарный ток двигателей.
Номинальное напряжение электропривода определяется номинальным напряжением электродвигателя. Оно меньше номинального напря-
жен и я ТП, определяемого по ГОСТ 25953-83, на 5——10 %, что обеспечивает необходимый запас на регулирование скорости и на безопасное инвертирование при снижении напряжения питающей сети. При питании ТП через реактор от сети 380 В в реверсивных электроприводах обеспечивается напряжение двигателя не выше 400 В, что приводит к его недоиспользованию.
Электроприводы серий КТЭУ, ЭКТ, КТЭ, ТП и тиристорные агрегаты серий ТПП1, ТВ, ТВР выпускают с сочетаниями Uhom и /НОм, приведенными в табл. 1.2—1.6.
Т а б л и ц а 1.2. Электроприводы серий КТЭУ и ЭКТмощностью до 2000 кВт
^ном» В
■220
440
600
750
930
/ном, А
25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600, 2500
25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600, 2500, 3200, 4000
500, 800, 1000, 1600, 2500, 3200
1000, 1600, 2500
2500
Таблица 1.3. Электроприводы серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт
%ом，В
440
600
750
930
/ном? кА
1,6; 2,5;
3,2; 4
1,6; 2,5;
3,2; 4; 5;
6,3
1,6; 2,5;
3,2; 4; 5;
6,3; 8; 10
2,5; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5
Примечание. Электроприводы с номинальным током 6,3 кА и выше выполняют по 12-пульсной выпрямительной схеме, реверсивные электроприводы на эти токи могут иметь несимметричное исполнение, прн котором выпрямительный мост «Назад» рассчитан на половину номинального тока электропривода.
Таблица 14 Электроприводы серии КТЭ
%ОМ，В
220, 440
600
/ном，А
25, 50, 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600
500, 800, 1000, 1600
Примечание. Многодвигательные имеют исполнения на 220 и 440 В и токи о
электр оприводы серий КТЭУ, КТЭ т 15 до 630 А для каждого двигателя.
Таблица 1.5. Тиристорные преобразователи серии ТПП1
"ном，В
460
660
825
1050
/ном> кА
2,5
1,6; 2,5; 4; 5
1,6; 2,5; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5
2,5; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5
Примечание. Реверсивные ТП, начиная с номинального тока 5 кА и выше, могут выполняться по несимметричной схеме, причем выпрямительный мост «Вперед» выполняется по 12-пульсной схеме, а мост «Назад» ——по 6-пульсной. Несимметричные реверсивные ТП с 7 ном= ^2,^ кА имеют выпрямительный мост «Назад», выполненный также по 12-пульсной схеме и рассчитанный на 7HOM^ =6,3 кА.
Таблицаа 16 Тиристорные агрегаты серий ТВ, ТВР
Uном' В
460
660
825
1050
/ном, кА
1,6; 2,5;
3,2; 4
1,6;2,5;,3,2;
4; 5; 6,3
1,6; 2,5; 3,2;
4; 5; 6,3; 8; 10
2,5; 3,2; 4; 5;
6,3; 8; 10; 12,5
Примечание. Тиристорные агрегаты при /ном = 1,6; 2,5; 3,2 кА выполняются по 6-пульсной схеме выпрямления, при /HOM=4-i-6,3 кА могут выполняться как по 6-пульсиой, так и по 12-пульсной схеме, при /ноМ=8; 10; 12,5 кА — только по 12-пульсной схеме. Реверсивные тиристорные агрегаты с номинальным током 4 кА и выше могут также выполняться по несимметричным' схемам.
Тиристорные преобразовательные агрегаты серии ТЕ(Р) выпускаются в нереверсивном трансформаторном исполнении на ток 1000 А при напряжениях 230, 345, 460 В, а в реверсивном исполнении — на следующие сочетания тока, напряжения и способа подключения к питающей сети: I00/230P, 100/230Т, 100/345Р, 100/460Р, 200/230Т, 200/460Р, 320/230Р, 320/230Т, 320/345Р, 320/460Р, 500/230Т, 500/345Р, 500/460Р, 500/460Т, 1000/230Т, 1000/345Т, 1000/460Т, 1250/660Т.
Электроприводы серий КТЭУ, ЭКТ, КТЭ и тиристорные преобразовательные агрегаты серии ТПП выдерживают следующие перегрузки в динамических режимах:
гПродолжительность Класс перегоуаки
Перегрузка, ^ перегрузки, с по ГОСТ 18142-80
75607
100158
125109
Среднеквадратичное значение тока при этом ие должно превосходить номинальное за время усреднения 10 мин.
Электроприводы серии КТЭУ с номинальным током 2500 А и более допускают длительную работу при выходе из строя одной параллельной ветви в каждом плече выпрямительного моста ТП. В электроприводах
серии КТЭ и тиристорных агрегатах ТПП1 такая работа допускается у электроприводов с номинальным током 800 А и более.
Электроприводы серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт исполнений силовой части 3, 4, 6 допускают работу в течение 5 мин при выходе из строя двух параллельных ветвей в каждом плече выпрямителя.
Электроприводы, имеющие пр и нудительное естественное охлаждение, допускают работу при его исчезновении в течение 3—5 мин.
Тиристорные агрегаты серии ТЕ(Р) рассчитаны на класс перегрузки 8, а тиристорные агрегаты серии ТВ(ТВР) —на класс перегрузки 9, допускается работа по классам 7 и 8.
Преобразовательные агрегаты серий ТЕ(Р), ТВ(Р) при /ном=1000А и более допускают длительную работу при выходе из строя одного тиристора в плече, при выходе из строя второго тиристора в том же плече агрегат аварийно отключается. В агрегатах серии ТВ(Р) при нарушениях в р аботе в первичном контуре теплообменника допускается работа агрегата в течение 5 мин без снижения нагрузки.
Электр опр и воды и преобразовательные агрегаты сохраняют свои номинальные параметры при изменении напряжения питающей сети 380 В на +10 или —15 % и питающей сети 6 или 10 кВ иа ±10 %. Изменение частоты питающей сети ±1 Гц. Дополнительные требования накладываются на степень искажения кривой напряжения, используемого в качестве опорного для систем импульсно-фазового управления (СИФУ). Коммутационные провалы в этой кривой не должны иметь длительность более 40°, и площадь их не должна превышать 400 % Xград.
Коэффициент полезного действия электроприводов без учета потерь в двигателе составляет в зависимости от мощности 0,9—0,97 (большие значения относятся к большей мощности), причем при /ном=500 А и более и при Ur ом=440 В н более КПД составляет не менее 0,95. Коэффициент мощности составляет 0,82—0,85.
Комплектные электроприводы серий КТЭУ, ЭКТ, КТЭ снабжены тиристорными возбудителями (ТПВ), номинальный ток которых находится в определенном соответствии с номинальным током электропривода. Данные этого соответствия приведены в табл. 1.7.
Условия эксплуатации электроприводов следующие.
Электроприводы предназначены для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом (исполнение УХЛ4) при температуре от 1 до 40 ℃. Относительная влажность не более 80 % при температуре 20 ℃. Высота над уровнем моря не должна превышать 1000 м. Электроприводы в общеклиматическом исполнении 04 предназначены для ра- 'боты при температуре от 1 до 45 ℃.
Электроприводы предназначены для работы в закрытых стационарных помещениях при отсутствии непосредственного воздействия солнечной радиации; окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, ненасыщенная токопроводящей пылью и водяными парами; содержание нетокопроводящей пыли не более 0,7 мг/м3. В части воздействия механических факторов электр опр и воды соответствуют группе условий эксплуатации М2 по ГОСТ 17516-72.
Электроприводы имеют следующие виды защит:
от выхода из строя тиристоров при внешних и внутренних коротких замыканиях, открывании тиристора в неработающей группе, опрокидывании инвертора;
Таблица 1.7
* Возбуждение нерегулируемое, напряжение 200 В.
** По указанию в заказе, серия КТЭУ мощностью до 2000 кВт.
*** По указанию в заказе, серия КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт.
*4 Номинальное напряжение 230 В.
Примечание. Номинальное напряжение ТПВ 460 В, кроме отмеченных*4.
от перенапряжений на тиристорах;
от аварийной перегрузки тиристоров；
от развития аварийных процессов при исчезновении напряжения собственных нужд и силового напряжения;
от недопустимой продолжительности работы при исчезновении принудительной вентиляции (где она применяется);
от снижения тока возбуждения двигателя ниже допустимого;
от превышения допустимого тока возбуждения;
от перенапряжения на якоре двигателя;
от превышения скорости двигателя;
от неправильного порядка сборки схемы；
от перегрузки двигателя, превышающей заданную в течение определенного времени (до 20 с) или защиту по среднеквадр атичному току； от аварийных режимов маслонаполненного трансформатора (если он применяется);
от включения ТП на вращающийся двигатель или при напряжении на выходе ТП, не равном нулю;
от нарушения изоляции элементов силовой цепи.
При всех видах защит обеспечивается определенная селективность защит, не допускающая перегорания предохранителя или тиристора, если данная авария может быть отключена автоматическим выключателем или сеточной защитой ТП, переводящей импульсы управления в инвертор.
Для облегчения эксплуатации и поиска неисправностей электроприводы снабжены аварийной и предупреждающей сигнализацией. Аварийные и предупреждающие сигналы запоминаются с выдачей их на световую индикацию и во внешней цепи.
2—977
Возникающие при работе электроприводов радиопомехи не превышают следующих значений：
Частота, мГц Радиопомехи, дБ
0,15—0,5 80 0,5—2,5 74 2,J30 66
Уровень шума (звукового давления), создаваемого электроприводом на расстоянии 1 м от его наружного контура, не превышает 85 дБ (по шкале А).
Срок службы электропривода составляет 15—20 лет, наработка на отказ в течение времени двухлетней гарантийной работы — 4000—6500 ч.
Важной характеристикой электроприводов являются технические данные СИ ФУ и системы управления электропр иводом, которые будут рассмотрены в разд. 2 и 3.
Электроприводы типов ЭТУ3601, ЭТЗ, ЭТ6, ЭТРП, ЭПУ1, ЭПУ2, предназначенные для работы с высокомоментными двигателями, имеют несколько различные технические данные.
Электроприводы серии ЭТУ3601, номинальные данные которых указаны в типе (см. § 1.1), допускают перегрузку по току не менее 67HoM в течение 0,2 с. Они предназначены для питания от сети с колебаниями напряжения от —15 до +10 % номинального значения, причем коммутационные провалы в кривой напряжения не должны превышать 10 % амплитудного значения и угловой длительности до 10°. Электроприводы имеют следующие защиты: максимальную токовую, от превышения температуры двигателя при перегрузках, от понижения напряжения сети, от перенапряжений.
Исполнения электроприводов серии ЭТ6 приведены в табл. 1.8.
Напряжение питающей сети 380 В. Колебание напряжения питающей сети ±10 %.
Электроприводы серии ЭТРП выполняются на номинальное напряжение 220 или 440 В и рассчитываются на питание электродвигателей мощностью от 2 до 30 кВт (при Uhom=220 В — до 15 кВт) при питании от трехфазной сети переменного тока частотой от 49 до 60 Гц. Электроприводы——реверсивные, причем реверс осуществляется за счет изменения направления тока возбуждения.
Электроприводы серии ЭТЗ — нереверсивные с обратной связью по скорости. Они предназначены для питания двигателей мощностью от 1,1 до 22 кВт при напряжении питающей сети 380 В. Колебание напряжения питающей сети ±10 %. Электр опр и воды _ рассчитаны для работы в кратковременном, повторно-кратковременном и длительном режимах работы в соответствии с техническими данными двигателей, причем некоторые типы двигателей допускают перегрузку до 4 /ном в течение 10 с. Тепловая защита двигателей осуществляется потребителем.
При установке рассматриваемых электроприводов в шкафы температура окружающей среды для них повышена до 45 ℃.
Электроприводы серии ЭПУ1, номинальные данные тока, напряжения и питающей сети которых указаны в типе, для исполнения П допускают перегрузку по току 4——6 7noM в течение 0,2 с, а для остальных исполнений — 2 /ном в течение 2 с. Электроприводы имеют следующие защиты: от коротких замыканий, перегрузок по току, исчезновения охлаждения и напряжения сети, перенапряжений, обрыва цепи якоря та-
Таблица 1.8. Номинальные данные электроприводов серии ЭТ6
Тип электропривода
Элек тродвига тель
Частота вращения, об/мин
Мощность трансфор* матора, кВ-А
Тип
Мощность, кВт
Напряжение, В
ЭТ6-С-14
ПБ
0,75—5,5
52—117
1000
6, 11, 14, 19
ЗТ6-С-24
104—234
2000
ЭТ6-С-13
ПГТ
1, 2, 4
60—110, 220
3000
6, 11
ЭТ6-Р-11
2ПБ
0,75—11
ПО, 220
750, 1000,
1500, 2200, 3000
6, 8, 11, 14, 19, 25
ЭТ6-Р-11
2ПФ
2—11
ЭТ6-Р-11
2ПО
1,3—11
ЗТ6-Р-12
ПБСТ
0,8—11,3
110, 220
1000, 1500
хогенератора и тока возбуждения, неправильного чередования фаз питающей сети.
Электроприводы серии ЭПУ2, номинальные данные которых также указаны в типе, имеют рабочую перегрузку 4 7Ном- Защита от токов короткого замыкания и длительных перегрузок осуществляется предохранителями.
Состав и функциональные схемы тиристорныхэлектроприводов
В состав комплектного тиристорного электропривода входят:
Электродвигатель постоянного тока с тахогенератором и центробежным выключателем (при необходимости);
ТП для питания якоря электродвигателя, состоящий из силовых тиристоров с системой охлаждения, защитных предохранителей, разрядных и защитных RLC-ueneii, СИФУ, устройств выделения аварийного режима, контроля предохранителей и защиты от перенапряжений;
ТП для питания обмотки возбуждения; '•
силовой трапсформатор или анодный реактор;
коммутационная и защитная аппаратура в цепях постоянного и переменного тока (автоматические выключатели, линейные контакторы, рубильники);
сглаживающий реактор в цепи постоянного тока (при необходимости) ;
устройство динамического торможения (при необходимости);
шкаф высоковольтного ввода, используемый при подключении нескольких электроприводов к одному масляному выключателю；
система управления электроприводом (якорем н обмоткой возбуждения электродвигателя);
комплект аппаратов, приборов и устройств, обеспечивающих оперативное управление, контроль состояния и сигнализацию электропривода;
узлы питания обмотки возбуждения тахогенератора и электромеханического тормоза;
контрольно-испытательиые стенды;
датчики, устанавливаемые на механизме, которые, как правило, не включаются в комплект поставки, так как их выбор н установка осуществляются предприятиями, изготавливающими механическую часть технологического агрегата, однако электропривод должен иметь возможность работы с этими датчиками. Командные, сигнальные и управляющие устройства, монтируемые на пульте управления, также не входят в комплект электропривода вследствие того, что пульты при каждой поставке р азр абатываются заново.
На рис. 1.1 приведена функциональная схема реверсивного электропривода серии КТЭУ на ток до 200 А. Тиристорный преобразователь ТП, состоящий из двух встречно включенных мостов VSF, VSB, получает питание от сети 380 В через автоматический выключатель QF1 и анодный реактор LF (первый вариант) или трансформатор ТМ (второй вариант). На стороне постоянного тока защита осуществляется автоматическим выключателем QF2. Линейный контактор КМ служит для частой коммутации якорной цепи (при необходимости), динамическое торможение Электродвигателя М осуществляется через контактор KV и резистор RK Отметим, что в первых поставках электроприводов цепь динамического торможения замыкалась через тиристоры. Трансформатор Т1 и диодный мост V служат для питания обмотки возбуждения двигателя LM. Тахогенератор BR возбуждается от отдельного узла 力一BR; имеется также узел питания электромагнитного тормоза УВ. Система управления СУ по сигналам оператора с пульта управления 77У, сигналам о состоянии коммутационных и защитных аппаратов, получаемым из узлов управления этими аппаратами и сигнализации УУКиС, сигналам из обшей схемы управления технологическим агрегатом СУТА, сигналам о токе якоря двигателя и токе возбуждения, получаемым с шунтов RSI, RS2, сигналам о напряжении на якоре электродвигателя, снимаемым с потенциометра RP1, сигналам о скорости, формируемым тахогенератором 8R, выдает сигналы управления в СИФУ, УУКиС и на пульт управления ПУ. Узел управления коммутационной аппаратурой и сигнализации УУКиС по командам оператора и сигналам от СУ включает или выключает аппараты QF1—QF3, КМ, KV, а также осуществляет сигнализацию о состоянии этих и других защитных аппаратов.
Сигналы задания и обратных связей в СУ гальванически разделяются от внешних протяженных цепей или цепей с высоким потенциалом. Система управления СУ через гальванические разделители выдает
~38，В~38，ВВариант 2Вариант 2Вариант 7 [Вариант 7 [•KQgKHW.•KQgKHW.~J60B~J60Bот датчиков ст суга I Iот датчиков ст суга I II ну L уж« сI ну L уж« сРис. 1.1. Функциональная схема однодвигательного электропривода серии КТЭУ, /ном^200 АРис. 1.1. Функциональная схема однодвигательного электропривода серии КТЭУ, /ном^200 АГГ呪 ywmc呪 ywmc
~38，В
~38，В
Вариант 2
Вариант 2
Вариант 7 [
Вариант 7 [
•KQgKHW.
•KQgKHW.
~J60B
~J60B
от датчиков ст суга I I
от датчиков ст суга I I
I ну L уж« с
I ну L уж« с
Рис. 1.1. Функциональная схема однодвигательного электропривода серии КТЭУ, /ном^200 А
Рис. 1.1. Функциональная схема однодвигательного электропривода серии КТЭУ, /ном^200 А
Г
Г
呪 ywmc
呪 ywmc
в СУ ТА значения необходимых регулируемых параметров (скорости, тока и др.). Устройство УУк〃С получает сигналы от ПУ, датчиков, СУ ТА через двухпозиционные гальванические разделители и преобразователи напряжения высокого уровня в напряжение низкого уровня, используемое в системе. Устройство УУКиС выдает на пульт управления н в СУ ТА двухпозиционные логические или контактные сигналы: о готовности электропривода к работе, состоянии аварийной и предупреждающей сигнализации, нулевой скорости или достижении некоторой заданной скорости и т. п. Логические сигналы подаются через гальванические разделители и преобразователи напряжения низкого уровня в напряжение высокого уровня.
Приведенная схема является достаточно общей; в конкретных случаях некоторые узлы могут отсутствовать. Так, в нереверсивных электроприводах отсутствует выпрямительная группа VSB. При регулировании ЭДС или напряжения отсутствуют тахогенератор 6R и блок питания 4—BR, может также отсутствовать электромеханический тормоз УВ.
Устройства СУ, УУК〃С, а также при необходимости тахогенератор BR, узел А—BR и электр о мех а нический тормоз УВ являются общими Для электроприводов серий КТЭУ, КТЭ, поэтому далее на функциональных схемах этих электроприводов они не показываются.
На рис. 1.2 изображена силовая схема электропривода серии КТЭУ с номинальным током 320 или 500 А. Начиная с тока 320 А и выше
Рис. 1.2. Силовая часть электропривода серии КТЭУ одиодвигатСгЧьного (а) н двух двигательного (6), /н ом=320, 500 А
в серии КТЭУ для возбуждения двигателей применены тиристорные возбудители ТПВ (нереверсивные при реверсивном якоре). Напряжение управления для СИФУ возбудителя вырабатывается в системе управления электроприводом СУ. В двухдвигательных электроприводах обмотки возбуждения двигателей соединяются параллельно.
Реле максимального тока К4/, КАЗ воздействуют на отключение линейных контакторов КМ/, КМ2.
На рис. 1.3 приведена силовая часть электропривода с номинальными токами 800, 1000 А при напряжении 220, 440 В. Защитные автоматические выключатели ©F/, QF2 установлены последовательно с тиристорами. Для неоперативного отключения электродвигателя от ТП используется рубильник QS. Силовой трансформатор ТМ подсоединяется к высоковольтной сети 6 или 10 кВ через шкаф высоковольтного ввода ШВВ. При напряжении питания 380 В ТП подключается к сети через анодные реакторы LF и автоматические выключатели QF3, QF4. В двух двигательных электроприводах обмотки возбуждения обоих двигателей могут подключаться параллельно к одному возбудителю. При необходимости выравнивания токов якорей двигателей используются два отдельных возбудителя.
В серии ЭКТ применен отличный от КТЭУ подход к разработке и составу сложных электроприводов. В серии КТЭУ комплектный тиристорный электропривод с конкретной системой управления имеет всегда один и тот же состав и одну и ту же схему, разработанную для наиболее сложного варианта ее применения (определяемого технологией работы механизма). Этот подход обеспечивает сокращение сроков разработки
Рис. 1.3. Силовая часть однодвигательного электропривода серии КТЭУ, /н ом=800, 1000 А:
G — трансформаторный вариант; 6 —схема включения анодных реакторов
электроприводов, снижение при этом трудозатрат, однако очень часто 田 системе управления оказываются неиспользуемые элементы, приводящие к некоторому увеличению стоимости электропривода и, главное, снижающие его надежность. В серии ЭКТ разработан необходимый набор узлов и устройств, позволяющий реализовать все те же варианты систем Управления, что и в электроприводах серии КТЗУ (на основе элементной базы УБСР-АИ, описанной в разд. 7), однако конкретный набор этих узлов и схема их соединений определяются заказчиком, которому также представляется возможность разработать другие варианты этих узлов. Для их размещения в составе электропривода предусматривается место Для установки одного-двух блоков, а при необходимости разрабатыва-
ются дополнительные шкафы. Благодаря этим мерам комплектные тиристорные электроприводы приобретают объектно-ориентированный характер.
Силовая часть электроприводов серии ЭКТ с /ном=200 А практически аналогична приведенной на рис. 1.1. Особенностью силовой части серии ЭКТ является встречно-параллельное включение тиристоров каждого плеча выпрямительного моста с общим для них предохранителем (если ои применяется). На рис. 1.4 изображена силовая схема такого электропривода с /ном=320,500 А. Подключение к сети осуществляется так же, как это показано на рис. 1.2. Вентильная часть аналогична приведенной
Рнс. 1.4. Силовая схема электропривода серии ЭКТ,/ном=320, 500 А
на рис. 1.5, но с тем отличием, что предохранители не устанавливаются. Для улучшения качества защиты используются максимально-токовые элементы FA геркоиного типа. Обмотка возбуждения питается от однофазного регулируемого возбудителя с оптотиристор ами W—V7. Для защиты обмотки возбуждения от перенапряжений используется варистор RU, а для защиты от сверхтоков — токовые реле ^A.
На рис. 1.5 приведена силовая схема ЭКТ с /ном=800, 1000 А, (7ном=220, 440 В. Подключение к питающей сети выполняется так, как это изображено на рис. 1.3. Блок датчиков контроля состояния тиристоров БДС выдает логический сигнал в систему управления СУ, если все тиристоры выпрямителя находятся в непроводящем состоянии. Так как номинальный ток используемых в схеме автоматических выключателей не превосходит 630 А, то два полюса выключателей соединяются параллельно, причем при Uhom=220 В выключатель SF2 не устанавливается. Управляемый возбудитель трехфазный. В силовой части электроприводов с /ном =1600 A, Ueom=220, 440 В по два тиристора в каждом плече выпрямительного моста включено параллельно, а в цепи нагрузки исполь-
Рис. 1,5. Силовая схема электропривода серии ЭКТ, =800, 1000 А
Рис. 1.6. Силовая часть электропривода серии КТЭУ однодвигательного (а) и двухдвигательного (6), мощность 1000—5000 кВт
зуются трехполюсиые выключатели серии А3700, все полюсы которых соединяются параллельно. Силовая часть электроприводов серии ЭКТ большей мощности аналогична силовой части электроприводов серии КТЭУ.
На рис. 1.6 изображена силовая схема электропривода серий КТЭУ мощностью 1000——5000 кВт. Число линейных контакторов (КМ) определяется номинальным током электропривода (один контактор при Люм=2,5 кА, два — при /Иом=4 и 5 кА, три — при /Ном=6,3 кА).
На рис. 1.7 приведена силовая схема реверсивного электропривода серии КТЭУ, преобр азовате ли которого выполнены по 12-пульсной схеме. Выпрямители ТП1, ТП2 питаются от сдвинутых на 30° трехфазных напряжений, формируемых трансформаторами ТМ1, ТМ2. Параллельная работа ТП обеспечивается реакторами LI, L2.
Однополюсный выключатель QF1 устанавливается при /Ном—5 кА и менее; при /Иом=6,3; 8; 10 кА применяются двухполюсные выключатели QF/, Q戸2, при /ном=12,5 кА ——два двухполюсных.
На рис. 1.8 изображена силовая схема электропривода серии КТЭ с естественным охлаждением. Тиристоры в плече ТП включены встречнопараллельно. Тиристорный преобразователь подсоединяется к сети (узел А) либо через реакторы и автоматический выключатель (при /ном^ <1000 А н напряжении сети 380 В), либо через низковольтный трансформатор и автоматический выключатель (при /ном^500 А), либо через высоковольтный трансформатор и шкаф высоковольтного ввода — аналогично тому, как это показано на рис. 1.3, 1.4. Тиристоры VSlt VS2 замыкают цепь динамического торможения. Узел QF содержит от одного
Рис. 17. Силовая часть реверсивного электропривода при 12-пульсной схеме выпрямления
двухполюсного до трех трехполюсных автоматических выключателей типа А3700 в зависимости от /ном, Uhom (см. разд. 2). Для защиты используется м аксим ально -токовый элемент FA гер ко иного типа. Сглаживающий реактор устанавливается при /ном=800 А и более. Тиристорные возбудители на токи 5, 16 А выполняются по однофазной, а 50 А ——трехфазной схемам выпрямления.
В состав тиристорных преобразовательных агрегатов обычно не включается коммутационная аппаратура цепи нагрузки (линейные контакторы, рубильники, контакторы или тиристоры динамического торможения вместе с резисторами), а также возбудители двигателя. Устройства УУКиС и СУ выполняются по упрощенным схемам или отсутствуют.
Схемы силовой части тиристорных преобразовательных агрегатов серии ТПП1 мало отличаются от схем серии КТЭУ мощностью 1000— 12 000 кВт. В частности, силовая часть реверсивного агрегата с /ном= = 12,5 кА выполняется по схеме рис. 1.7, но с тем отличием, что измерительные шунты устанавливаются в каждом выпрямителе, что позволяет упростить схему измерения тока. В состав агрегатов серии ТПП1 включаются регулятор тока вместе с датчиками тока, потенциальный разделитель для напряжения задания тока, узлы защиты н сигнализации тиристорного агрегата, С И ФУ, узлы управления автом атическими выключателями. По заказу завод-изготовитель комплектует преобразовательные агрегаты тиристорными возбудителями и шкафами регулирования и управления, которые, однако, не являются органической принадлежностью агрегата, как это имеет место в комплектных тиристорных электроприводах.
Рис. 1.8. Силовая часть электропривода серии КТЭ
Тиристорные преобразовательные агрегаты серии ТЕ(Р) кроме устройств, являющихся их неотъемлемой частью, включают в себя шкаф автоматнческого регулирования (ШАР), в который поступают сигналы задания и обратных связей и нз которого выдается напряжение, определяющее угол отпирания тиристоров.
Силовая схема реверсивного преобразовательного агрегата серии ТВР с разными номинальными токами выпрямительных мостов показана на рис. 1.9. Он состоит из реверсивной секции ТП1 н нереверсивной секции ТП2. В комплект поставки входят шкафы управления н регулирования, разрабатываемые по заданию проектных организаций.
В состав электроприводов, предназначенных для станков, включаются электродвигатель со встроенным тахогенератором, ТП с СИФУ, системы управления и регулирования, автоматический выключатель, трансформатор питания, сглаживающий реактор. На рис. 1.10 приведена функциональная схема электропривода серии ЭТУ3601. Его особенностью является отсутствие коммутационных аппаратов в цепи нагрузки. Применяемые в этих электроприводах высокомомеитные двигатели имеют малую собственную индуктивность, поэтому для улучшения их использования в якорь двигателя включается индуктивность L. Система управления работает либо от задатчика скорости RV, устанавливаемого на механизме, либо от системы числового программного управления (ЧПУ). Контакты «Вперед» KF1, KF2 или «Назад» КВ1, КВ2 задают направление вращения. Контакты КВ2, KF2 служат также для обеспечения надежной стоянки двигателя. Лампа Н1 сигнализирует о срабатывании
10 000
Рис. 1.9. Силовая часть преобр азо в ательного агрегата ТВР ^^^^ - 825Т-УХЛ4
защиты. Вторичное напряжение трансформаторов тока ТА после выпрямления используется в системе управления СУ в качестве сигнала обратной связи по току, полярность которого переключается одновременно с переключением выпрямительной группы.
Обмотка возбуждения двигателя питается от неупр являемого вы-* прямителя VS через предохранитель F. Для получения нужного напряжения возбуждения питание VS может осуществляться ие от полного вторичного напряжения трансформатора ТМ, а от отпаек на вторичной обмотке.
В электроприводах серии ЭТ6 (рис. 1.11) ТП выполнен не по мостовой, а по шестифазной нулевой схеме с совместным управлением выпрямительными группами V*F и VSB. Реакторы L1 н L2 ограничивают уравнительный ток. Датчиками тока служат магнитодиоды VI, V2. Для Защиты двигателя от превышения температуры в него встроен терморезн- стор RK, который подключается к схеме защиты в системе управления ,СУ・ Автоматический выключатель на стороне переменного тока в комплект поставки не входит. Задающий сигнал в системе регулирования ско-
Рис. 1.11. Функциональная схема электропривода серии ЭТ6
~3608
Рис. 1.12. Функциональная схема электропривода серии ЭТЗ роста формируется с помощью реостата-задатчика скорости. Кроме того, предусмотрен резервный усилитель, который может быть использован как регулятор положения.
Электроприводы серии ЭТЗ имеют нереверсивный ТП, собранный по трехфазной мостовой полууправляемой схеме (рис. 1.12). Для быстрого снижения скорости при уменьшении задающего сигнала используется динамическое торможение: при снижении напряжения задания выходной сигнал регулятора скорости изменяет полярность, при этом по сигналам узла динамического торможения УДТ отпирается тиристор US9. Когда частота вращения снижается до заданного значения, полярность выходного напряжения регулятора скорости становится первоначальной, соответствующей двигательному режиму электропривода, при этом подается отпирающий импульс на тиристор VS10t открывание которого приводит к запиранию тиристора VS9 под действием напряжения фазы Д.
В электроприводе предусмотрена возможность регулирования скорости изменением магнитного потока. Обмотка возбуждения двигателя LM питается от однофазного однополупериодного выпрямителя VS8. Регулирование скорости привода осуществляется изменением положения движка потенциометра R1、который подключается к напряжению питания при нажатии кнопки Пуск. При нажатии кнопки Стоп двигатель останавливается.
В электроприводах серии ЭТРП (рис. 1.13) изменение направления вращения двигателя осуществляется изменением направления тока возбуждения. Электропривод содержит нереверсивный ТП VS для питания якоря двигателя и однополупер иодный реверсивный преобр азовате ль с нулевым тиристором V13——V16 для питания обмотки возбуждения.
Рис. 1.13. Функциональная схема электропривода серии ЭТРП
На стороне переменного тока необходимо установить автоматический выключатель с номинальным током, равным 1,2——1,5 номинального тока двигателя с тепловым и максимальным расцепителями (в комплект поставки автоматический выключатель не входит).
Система управления содержит регулятор скорости и подчиненный ему регулятор тока. Система управления формирует импульсы управления якорным ТП атп и возбудителем ав. Датчик тока якоря ДТ1 выполнен с применением магнитодиодов. Задающее напряжение для регулятора скорости снимается с потенциометра R1. Для реверсирования двигателя используется переключатель полярности S (в поставку электропривода не входит). Возможна также работа электропривода в режиме позиционирования. В этом случае питание R1 осуществляется выходным сигналом узла позиционирования.
Для связи с другими устройствами стайка служат узлы согласова ния скорости УСС и малой скорости УМС с релейным выходом. Узел УСС срабатывает при больших рассогласованиях между заданной и фактической частотами вращения н служит обычно для отключения электропривода подачи, а узел УМС срабатывает при частоте вращения выше некоторой минимальной, при которой разрешена работа узла позиционирования.
Система управления включает в себя также устройство защиты от неправильного чередования фаз, пропадания фазы питающей сети, исчезновения питающего напряжения постоянного тока, от превышения темпе ратуры электродвигателя и силовой части ТП, при обрыве цепей тахогенератора, от коротких замыканий в цепи нагрузки. Последняя защита реализована с помощью магнито диодов ДТ2,
По сравнению с электроприводами серии ЭТУ3601 электроприводы серии ЭПУ1 имеют больше модификаций. Они выполняются реверсивны-
Рис. 1.14. Функциональная схема электропривода серии ЭПУ2Рис. 1.14. Функциональная схема электропривода серии ЭПУ2
Рис. 1.14. Функциональная схема электропривода серии ЭПУ2
Рис. 1.14. Функциональная схема электропривода серии ЭПУ2
ми и нереверсивными, с обратной связью по скорости или ЭДС, одно- и двухзонными, по функциональному назначению предназначены для приводов подач и главного движения (см. типообразование в § 1.2). Соответственно различаются и составы электроприводов. По функциональной схеме рис. 1.10 выполняются электроприводы подач с тем отличием, что неуправляемый возбудитель VS может питаться от отдельной обмотки силового трансформатора ТМ. В состав остальных модификаций электроприводов ^для питания обмотки возбуждения двигателя включается управляемый однофазный возбудитель, подключаемый к сети через реактор; подключение к сети якорного преобразователя может выполняться через реактор или трансформатор.
Электроприводы серии ЭПУ2 являются однофазными. На рис. 1.14, а изображена схема нереверсивного привода. Выпрямление напряжения сети осуществляется по однофазной мостовой схеме V/, а регулирование выпрямленного напряжения — симистором VS. Для получения сигнала обратной связи по току сглаживающий реактор L2. выполняется с дополнительной (измерительной) обмоткой //, число витков которой равно числу витков главной обмотки, но сечение проводников значительно меньше. Падение напряжения на добавочном резисторе Кд пропорционально току нагрузки /П Питание обмотки возбуждения осуществляется от выпрямителя V2. Для защиты от коротких замыканий установлены предохранители F1—F4, а от перенапряжений — варисторы RU1—RU3.
Вентильная часть реверсивных электроприводов этой серии выполнена на основе оптронных тиристоров (рис. 1.14,6), а для измерения тока устанавливают трансформатор тока ТТ,
Компоновка и конструкция электроприводов
Общие сведения
Компоновка. Различают две разновидности компоновки функциональных модулей в электроприводах: моноблочную, функционально-модульную.
Моноблочная компоновка — это такая компоновка, при которой все основные элементы электроприводов (трансформатор или реактор, силовая часть, коммутационная, сигнальная и защитная аппаратура, аппаратура регулирования) размещаются в одном шкафу или на одном щите, представляющем собой единое конструктивное целое.
Функционально-модульная компоновка — это компоновка, при которой все основные элементы электроприводов представляют собой функционально законченные модули, каждый из которых является отдельным конструктивным целым.
Электроприводы, построенные по этому принципу, могут компоноваться двояко:
1)山ункцнональнне модули (трансформатор, вентильный шкаф или секция, шкафы управления, регулирования, силовые) устанавливаются вплотную друг к другу, сочленяются между собой механически и электрически и представляют собой единый конструктивный комплекс. Эта разновидность компоновки называется комплектной (совмещенной);
функциональные модули монтируются непосредственно на объекте (в местах, для них предусмотренных), являются мобильными в случае необходимого демонтажа и установки в новом месте и соединяются между собой с помощью магистральных шинных трасс. Эта разновидность компоновки называется свободной.
В моноблочном варианте изготовляются электроприводы малой мощности (до 100 кВт), так как тепловой режим маломощных элементов агрегата позволяет разместить их в одном шкафу и таким образом создать компактную, удобную в эксплуатации конструкцию.
При изготовлении электроприводов большей мощности, как правило, применяют функционально-модульную компоновку.
Конструкция. Элементы электроприводов (за исключением станочных) размещаются в шкафах. При постоянной высоте шкафов (оболочек) их размеры по глубине и фронту разнятся в зависимости от функционального назначения каждого шкафа к скомпонованной в нем аппаратуры, размещенной с учетом соблюдения электрических расстояний между частями, находящимися под различным потенциалом (и от них до заземленных частей), создания надлежащих тепловых н динамических условий для работы аппаратуры и электрооборудования, удобства монтажа и обслуживания.
На дверях шкафов при функциональной необходимости устанавливаются органы управления и контроля и информативные элементы, а также стекла — в случае установки в шкафу блоков систем регулирования, управления и защиты с измерительными приборами и элементами световой сигнализации.
Собственно металлический шкаф является оболочкой каждого функционального модуля, ко мплектующего электропривод (кроме тех моду-
лей, у которых оболочка является специфичной,——защищенные трансформаторы, реакторы и т. д.).
Щитовая металлоконструкция состоит из нескольких состыкованных между собой шкафов сборной конструкции и является базовым ко нет* руктивом повышенной монтажной готовности по сравнению с единичными шкафами.
Основным несущим модулем щита является сборка корпусов одиночных шкафов. Корпуса шкафов скреплены между собой. Боковые плоскости корпусов крайних шкафов закрыты металлическими крышками.
Шкафы выполняются с учетом одно- и двустороннего обслуживания электроприводов. Двери шкафов (там, где они предусмотрены) снабжены замками, запирающимися на ключ, что предотвращает возможность попадания внутрь шкафов, в зоны высокого потенциала необученного персонала или случайных лиц.
Шкафы щитов управления и силовых щитов снабжены съемными днищами, вынимаемыми вверх. В днищах предусмотрены проемы, расположенные на общей продольной оси, для выводов кабелей, шии и подвода воздуха.
Шкафы, входящие в состав электропривода, при исполнении в виде единого конструктивного целого, а также отдельные сборки шкафов, входящие в состав электроприводов при свободной компоновке, располагают в одной плоскости с фасада и допускают установку рядом друг с другом без зазоров.
В качестве опорной конструкции сборки шкафов имеют жесткие опорные рамы из прокатных или гнутых профилей (швеллеров на ребро), позволяющие установить шкафы на кабельные каналы, при этом опорные части опорных рам опираются на края каналов я несут всю нагрузку от веса шкафа с оборудованием. Поперечные части рамы, висящие над каналом, держат вес оборудования и рассчитаны на этот вес”
В шкафах, в которых требуется подключение приборов и паяльников, установлены розетки на напряжение 220 и 42 В. Подключение розеток осуществлено до автоматического выключателя через предохранители и трансформатор.
Там, где это функционально целесообразно, шкафы имеют внутреннее электрическое освещение.
Шкафы электропривода заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ при помощи элементов, предусмотренных в составе шкафов.
Все элементы систем управления и регулирования размещаются в легкосъемных блоках, имеющих унифицированную конструкцию.
Электроприводы поставляются заказчику транспортными секциями, каждая длиной не более 4 м и весом ие более 4 т. Каждая транспортная секция электропривода окрашена в общий для данного электропривода цвет. Все электрические соединения в пределах транспортной секции вы* полияются на заводе-изготовителе.
Клеммники цепей управления электроприводов отделены от клеммников ввода. Клеммники расположены на высоте, позволяющей изогнуть и разделать кабель на объекте в пределах половины глубины шкафа, ио не меиее чем на 300 мм от уровня пола. Места для кабельных разделок располагаются в пределах шкафов.
Степень защиты всех электроприводов,. имеющих шкафное исполнение, не менее IP21 по ГОСТ 14254-80, кроме мест выхода силовой оши- 3*
новки, вентилятора и ящиков резисторов динамического торможения (если они установлены на шкафах), где степень защиты IP00.
На шкафах электроприводов большой мощности предусмотрены места для установки кронштейнов； поддерживающих внешнюю, подводимую сверху, ошиновку; внутри шкафов предусмотрены конструктивные элементы, обеспечивающие закрепление вводимых сверху внешних шин или кабелей.
Системы принудительного охлаждения выполняются или со встроенным вентилятором и с забором воздуха из окружающей среды, либо через жалюзи, либо через патрубок в днище шкафа, или с охлаждением от центр ализов а иной системы охлаждения.
Электроприводы серий КТЭУ мощностью10—12 000 кВт и ЭКТ
Общие сведения. Электроприводы с номинальным током до 200 А имеют естественное воздушное охлаждение, остальные электроприводы —пр и нудительное воздушное.
Элементы силовой вентильной части, систем регулирования и управления, защитная и коммутационная аппаратура, устройства оперативного управления и сигнализации всех электроприводов размещены в металлических шкафах (оболочках) двустороннего обслуживания глубиной 800 мм. При высоте собственно оболочек 2200 мм высоты отдельных функциональных модулей электроприводов разнятся, так как на ряде шкафов сверху установлены конструктивные узлы и аппараты тех или иных модулей.
При принудительном охлаждении в случае забора воздуха через отверстия в дне шкафа и при подаче воздуха от централизованной системы вентиляции комплектно поставляется мягкий соединительный рукав, сочлененный либо с днищем, либо с патрубком шкафа. Управление двигателем вентилятора предусмотрено со шкафа. Частота вращения вентилятора—не более 1500 об/мнн.
Между транспортными секциями, подлежащими сочленению на месте эксплуатации в единое целое, а также в тех исполнениях секций, в которых сухой трансформатор и сглаживающий реактор устанавливают вместе с остальными элементами электропривода, все соединения между трансформатором, реактором н транспортными секциями выполняют на месте монтажа с помощью монтажных элементов и элементов электрических соединений, поставляемых предприятием-изготовителем комплектно с электроприводом.
Клеммники ввода собственных нужд установлены отдельно и допускают присоединение двух алюминиевых проводов сечением до 16 мм2 каждый. Втычиые соединения имеют фиксаторы, исключающие ослабление контактных соединений от вибрации.
Электроприводы снабжены приборами для измерения выпрямленного тока, выпрямленного напряжения и тока возбуждения. В электроприводах на 600 В и более приборы могут подключаться через устройства, осуществляющие потенциальную развязку. Цепи и узлы, находящиеся под потенциалом выше 500 В, выделены к защищены от случайного прикосновения.
В электроприводах предусмотрена возможность быстрого обнаруже-
ния вышедшего из строя узла с помощью индикаторных устройств и контрольных гнезд и постановкой контрольной задачи.
Щиты силовые, комплектующие электроприводы КТЭУ, представляют собой функциональные модули, предназначенные для коммутации силовой цепи, а также для защиты в аварийных режимах и, при необходимости, для аварийного динамического торможения электропривода. Щит может состоять из одной или нескольких транспортных секций длиной до 4 м каждая. Щиты комплектуют следующими функциональными шкафами：
щит без линейного контактора и динамического торможения —— шкафом с автоматическим выключателем типа ВАТ-42 и шкафом с рубильником и силовой ошиновкой；
щит без линейного контактора с динамическим торможением — шкафом с автоматическим выключателем типа ВАТ-42, шкафом с рубильником, контактором динамического торможения типа КП-7 и силовой ошиновкой и щитом динамического торможения с резисторами;
щит с линейным контактором и динамическим торможением — шкафом с автоматическим выключателем типа ВАТ-42, шкафом с рубильником, контактором динамического торможения типа КП-7, линейным контактором типа КП-207 и силовой ошиновкой и щитом с резисторами динамического торможения.
Шкафы с автоматическими выключателями на токи 2000, 4000, 6300 и 10 000 А отличаются только габаритными размерами. Внутри шкафа для локализации дуги и ионизированных газов и защиты аппаратуры установлены экраны ——металлический и изоляцонный. Внутри шкафа находятся блоки управления ИДП, рейки зажимов, аппаратура вторичной коммутации, ошиновка.
Ввод к силовым токоведущим частям шкафов с автоматическими выключателями и силовых шкафов как снизу, так и сверху шкафов.
Щиты с резисторами динамического торможения комплектуются ящиками сопротивлений типа ЯС-4 в количестве 18, 24, 36, 48.
Конструкция. Тиристорные электроприводы с номинальным током до 500 А включительно представляют собой шкаф или сборку шкафов (щит), содержащий ТП для питания цепей якоря и возбуждения, коммутационную и защитную аппаратуру силовых цепей, системы управления и регулирования, устройства оперативного управления и сигнализации, узлы питания обмотки возбуждения тахогенератора и электромеханического тормоза, силовой трансформатор или анодный реактор, причем трансформатор в электроприводе с номинальными данными иНОм= =440 В, /пом=500 А устанавливается вне шкафов. Сглаживающий реактор типа ФРОС-250 (320 А, 4,2 мГн) или ФРОС-500 (500 А, 3,26 мГн) поставляется только по указанию в заказе и устанавливается в отдельном шкафу с размерами 1000X800X2245 мм. Все шкафы имеют высоту 2245 мм, кроме тиристорного шкафа при /ном=320 и 500 А, у которого сверху установлен вентилятор системы охлаждения (высота тиристорного шкафа 2750 мм). Глубина всех шкафов 800 мм. Количество шкафов в щите электропривода и, следовательно, длина по фронту зависят от номинальных данных электропривода, схемы силовой части и вида си с- темы регулирования. Длина, мм, шкафов по фронту для наиболее массовых электроприводов с регуляторами скорости составляет：
При /ном<200 А реакторное исполнение 8°°
При /ном<200 А, трансформаторное исполнение . . . . .18°°
При /ном=320 и 500 А, реакторное исполнение 2200
При /ном=320 и 500 А, трансформаторное исполнение • . •3400
Электроприводы с /ном=800 и 1000 А при Uhom=220 и 440 В представляют собой сборку шкафов (щит) глубиной 800 мм, содержащих указанную выше аппаратуру (включая сглаживающий реактор).
Высота шкафов тиристорного и с дополнительной аппаратурой 2750 мм (сверху шкафов установлены соответственно вентилятор системы охлаждения и резисторы динамического торможения), остальных шкафов 2245 мм. В трансформаторном исполнении со щитом соединяется силовой трансформатор серии ТСЗП, подсоединяемый к сети через шкаф высоковольтного ввода, а в реакторном исполнении — шкаф с анодным реактором серии РТСТ. Длина по фронту исполнения с линейным контактором и динамическим торможением в трансформаторном варианте 7270 мм, в реакторном 4600 мм.
Электроприводы с /ном=800 А при £/Ном=600 В, с /ном =1000 А при Uhom=600 и 750 В, с /ном =1600 А и выше на все напряжения состоят из следующих конструктивных единиц:
вентильный щит, содержащий тиристорные шкафы, комплект аппаратов, приборов и устройств, обеспечивающих оперативное управление, контроль состояния, защиту от перегрузки по току и от перенапряжения и сигнализацию； системы управления и регулирования электропривода, регулируемого питания обмотки возбуждения электродвигателя； узел обмотки питания возбуждения тахогенератора; устройство питания электромеханического тормоза;
сборка щитов (щит силовой), содержащая коммутирующую н защитную аппаратуру в цепях постоянного и переменного тока (кроме масляных выключа!елей); устройство динамического торможения (по заказу)；
сглаживающий реактор типа СРОСЗ в защищенном исполнении; силовой трансформатор;
шкафы с защитной коммутационной аппаратурой двигателей и шкафы с возбудителями двигателей для много двигательных электроприводов;
шкаф высоковольтного ввода.
Все электроприводы, выполненные в функционально-модульном варианте, выпускаются как комплектной, так и свободной компоновки. При комплектной компоновке все монтажные элементы и элементы электрических соединений между функциональными модулями поставляются вместе с электроприводами, при свободной компоновке они в объем поставки не входят.
На рис. 1.15 приведены габаритные размеры вентильного щита некоторых электроприводов этого отрезка.
При разработке серии ЭКТ приняты конструктивные решения, обеспечивающие снижение габаритных размеров и массы электроприводов. В частности, длина, мм, шкафов по фронту составляет:
При /ном <200А, реакторное исполнение . . .600
При /ном«200А, трансформаторное исполнение1600
При /口皿=320,500 А, реакторное исполнение . ■1600
^•tRN
Рис. 1.15. Вентильный щит электропривода серии КТЭУ на токи 1600 и 2500 А (исполнения с сухими трансформаторами):
1 — шкаф с дополнительной аппаратурой; 2, 3 — вентильные шкафы (3 — только для реверсивных КТЭУ на ток 2500 А); 4, 5 — шкафы регулирования (5 — для электроприводов с регулятором мощности); 6 — трансформатор силовой типа ТСЗП； 7 — шкаф высоковольтного ввода ШВВ-5Л
2600487549952600От 5370 до 6259 (в зависимости от номинального напряжения и состава силовой аппаратуры)2600487549952600От 5370 до 6259 (в зависимости от номинального напряжения и состава силовой аппаратуры)
2600
4875
49952600
От 5370 до 6259 (в зависимости от номинального напряжения и состава силовой аппаратуры)
2600
4875
49952600
От 5370 до 6259 (в зависимости от номинального напряжения и состава силовой аппаратуры)
При /ном—320, 500 А, трансформаторное исполнение
При /ном=800, 1000 A, Uhom=220B, трансформаторное исполнение
При /ном=800, 1000 A, Uhom=440 В, трансформаторное исполнение При /вом=800, 1000 А, реакторное исполнение . При /ном= 1600 A, Uuom=220, 440 В . * , • •
На рис. 1.16 приведены габаритные размеры вентильного щита реверсивных электроприводов ЭКТ 1600/600, 750 и ЭКТ 2500/220, 440.
Электроприводы серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт представляют собой следующие конструктивные единицы:
вентильные секции (см. разд. 5);
щнт управления, состоящий из комплекта аппаратов и устройств, обеспечивающих оперативное управление, контроль состояния, защиту и сигнализацию электропривода, СИФУ, системы управления и регулирования электропривода, регулируемого питания обмотки возбуждения электродвигателя, выполненных на ячейках серии УБСР-АИ, узлов вьь вода информации о состоянии электропривода и питания обмо.тки возбуждения тахогенератора, устройства гальванической развязки сигна-
Рис. 1.16. Вентильный щит электропривода серии ЭКТ на токи 1600 А, 600, 750 В/2500 А, 220, 440 В:
/ — шкаф высоковольтного ввода； 2 — трансформатор силовой (LT = 1780 или 2100 мм); 3 — шкаф ввода; 4, 5 — шкафы тиристорные (5 — только для тока 2500 А); 6 — шкаф управления
лов тока якоря, возбуждения, частоты вращения, напряжения якоря для дистанционной индикации;
щит силовой;
силовой трансформатор;
измерительные шунты и трансформаторы тока для реверсивных приводов (при совместной компоновке с сухими трансформаторами трансформаторы тока встраиваются в щиты электропривода);
сгла?кивающие реакторы в защищенном исполнении.
В состав много двигательных электроприводов в комплект поставки, кроме того, входят шкафы с защитной коммутационной аппаратурой электродвигателей, а также при необходимости шкафы с возбудителями электродвигателей.
В варианте свободной компоновки изготовляются все электроприводы, при этом каждый электропривод представляет собой комплект отдельных функциональных конструктивно законченных монтажных узлов, размещение которых на объекте определяется заказчиком. Допускается их расположение вплотную друг к другу. При свободной компоновке монтажные элементы и элементы электрических соединений между монтажными узлами в поставку предприятия-изготовителя не входят.
Монтаж силовых цепей и цепей вторичной коммутации внутри каждого узла выполняется предприятием -изготовителем.
В электроприводах на ток 12 500 А соединения между двумя щитами с быстродействующими выключателями выполняются- заказчиком,
В варианте совместной (комплектной) компоновки выполняются электроприводы с 6-пульсной схемой выпрямления на токи 2500, 3200,
4000 А на все напряжения, а также нереверсивные электроприводы на токн 5000 и 6300 А. Электроприводы этого исполнения выпускаются в следующих модификациях:
с сухим трансформатором, устанавливаемым вместе со всем остальным оборудованием, входящим в комплект электропривода, причем сухой трансформатор, все шкафы электропривода и сглаживающий реактор в защищенном исполнении располагаются рядом. Это обеспечивает установку шкафов в одной плоскости с фасада;
с масляным или сухим трансформатором, расположенным отдельно от всего остального комплекта электропривода, причем все шкафы электропривода и сглаживающий реактор в защищённом исполнении размещаются рядом, в результате чего обеспечивается установка тка- фов в одной плоскости с фасада;
с масляным или сухнм трансформатором, а также сглаживающим реактором в защищенном исполнении, расположенными отдельно от остального комплекта электропривода.
В первых двух исполнениях электроприводов предприятие-изгото* витель выполняет силовые соединения с реактором в защищенном исполнении, обеспечивая защиту силовых выводов реактора и соединительной ошиновки.
При отдельной установке трансформатора и реактора соединения между ними и остальным комплектом электропривода в поставку предприятия-изготовителя не входят.
Рис. 1.17. Однодвигательные электроприводы в комплектной компоновке: 7 — возбудитель； 2 ——шкаф регулирования (два шкафа для электроприводов с регулятором мощности); 3 — шкаф СИФУ; 4 — шкафы тиристорные (реверсивные электроприводы при ；ном =1600, 2500 А, нереверсивные прн /ноМ =1600, 2500, 4000, 5000. 6300 А — два шкафа, реверсивные электроприводы при /иоМ =4000 А — четыре шкафа); 5—шкаф ввода (для нереверсивных электроприводов ширина шка<. фа 800 мм); 6 — шкаф с автоматическим выключателем ВАТ (для электроприводов с /ом =6300 А — щнт с автоматическим выключателем шириной 1400-Ь +2200 мм); 7 — шкаф с силовой контакторной аппаратурой (для электроприводов при /ном —1600, 2500 А, а также /ноМ =4000 А без линейного контактора, ширина шкафа 1000 мм); 8, 9一 шкафы с резисторами динамического торможения； 10 — силовая ошиновка； /】一реактор типа СР'ОСЗ; 12 — трансформатор типа ТСЗП; /3 —шкаф высоковольтного ввода
Выводы электроприводов обеспечивают присоединение алюминиевых шин.
На рис. LI7 приведены габаритно-установочные размеры реверсивных и нереверсивных электроприводов с комплектной компоновкой. Трансформатор 12 для электропривода при /НОм=6300 А устанавливается отдельно,
Электроприводы серии КТЗ
Электроприводы на токи 50—200 А в зависимости от номинального тока КТЭ, числа питаемых двигателей, режима работы, вида связи с питающей сетью и системы регулирования конструктивно выполняются в одном или двух шкафах одностороннего обслуживания глубиной 800 мм и представляют собой единый конструктивный комплекс, максимальная высота которого 2750 мм.
Силовая часть представляет собой трехфазный мост в панельном исполнении, являющийся конструктивно законченным узлом с силовыми выводами, разъемами управляющих цепей, мнемосхемой с контрольными гнездами. Охлаждение силовой части — естественное.
Силовая часть и система регулирования выполнены в конструктивах ВУК-6 и расположены на поворотной раме с лицевой стороны шкафа. За поворотной рамой на задней стенке расположены клеммные рейки внешних соединений, элементы защиты от перенапряжений, дополнительные устройства. Индикаторная аппаратура и сигнальные приборы размещены на двери шкафа, защитная аппаратура и клеммники внешних цепей — внизу шкафа.
Анодные реакторы или силовые трансформаторы установлены внутри шкафов. Длина по фронту исполнения с линейным контактором — до 1000 мм.
Электроприводы на токи 320——1600 А в общем случае состоят из следующих функциональных модулей: шкаф силовой (ШС), шкаф управления (ШУ), шкаф с дополнительной аппаратурой (ШДА), шкаф с трансформаторами (ШТА), шкаф с реактором (ШР), трансформаторы.
Конструктивно КТЭ является единым конструктивным комплексом и представляет собой сборку шкафов, входящих в его состав, установленных вплотную друг к другу и сочлененных механически и электрически.
Межшкафные соединения главных цепей вторичной коммутации выполнены монтажными элементами в пределах КТЭ.
Охлаждение силовой части — естественное воздушное. В силовом шкафу находятся также блоки импульсных устройств, предохранителей, блок защиты от перенапряжений. Все блоки унифицированы в масштабе серии. Индикационная аппаратура и измерительные приборы расположены на двери шкафа.
Забор воздуха происходит через вентиляционные окна передних и задних дверей.
Системы импульсно-фазового управления, регулирования, защиты и сигнализации КТЭ расположены в шкафу управления ШУ с размерами 600X600X2200 мм. Конструктивно эти системы выполнены в унифицированных ячейках БУК-б, установленных в кассетах, размещен* ных на поворотной раме.
Внутри шкафа управления под поворотной рамой расположены автоматические выключатели включения питания собственных иужд.
В шкафу с дополнительной аппаратурой (ШДА), если он имеется, размещены источники питания систем возбуждения, тормоза, тахогенератора, автоматические выключатели главных цепей, блоки датчиков тока, выводные шины постоянного тока. Подвод к шинам возможен как сверху, так и снизу шкафа.
В шкафу с реактором (ШР) размещены сглаживающий реактор, автоматические выключатели главных цепей, источники питания систем возбуждения и торможения, выводные шины постоянного тока. Подвод к шинам возможен как сверху, так и снизу шкафа.
В шкаф с трансформатором встроен трансформатор ТСП для КТЭ на токи 320 и 500 А. Длина по фронту КТЗ с /ном=320, 500 А с линейным контактором 2400 мм.
Конструкция силовых модулей, блоков, кассет управления, регулирования, защит, сигнализаций, ячеек предусматривает возможность обнаружения вышедшего из строя узла при помощи контрольных точек и гнезд.
Рис. 1.18. Электроприводы серии КТЗ на токи 800 н 1000 А, напряжение 220, 440, 600 В, трансформаторное исполнение:
/ — шкаф высоковольтного ввода； 2 ——трансформатор типа ТСЗП; 3—шкаф силовой; 4 —шкаф с реактором и автоматическими выключателями； 5 — шкаф управления; 6 — шкаф регулирования (для электроприводов с регуляторами мощности); 7 w устройство динамического торможения
Конструкция электроприводов на токи 500, 800, 1000, 1600 А предусматривает возможность установки силового питающего трансформатора отдельно от остальных шкафов, сочлененных в единый конструктивный комплекс.
Конструкция электроприводов на токи до 1000 А предусматривает подсоединение силовой коммутации с питающей сетью и электродвигателем как медными, так н алюминиевыми кабелями с подводом как сверху, так и снизу шкафов.
На рис. 1.18 приведены габаритно-установочные размеры КТЭ на токи 800, 1000 А.
Тиристорные преобразователи дли электроприводов
Тиристорные выпрямители серии ТПП1. Тиристорный выпрямитель представляет собой комплект электрически и конструктивно законченных функциональных модулей с высокой степенью заводской готовности. Выпрямители выполняются с комплектной (на токи до 6300 А) и свободной компоновками. Обслуживание — двустороннее.
При комплектной компоновке выпрямителя соединительные и защитные элементы силовых цепей вторичной коммутации между шкафами и реакторами поставляются в комплекте с выпрямителем. С выпрямителями, укомплектованными сухими трансформаторами серии ТСЗП, комплектно поставляются также и элементы силовых цепей между трансформаторами н вентильной секцией.
При свободной компоновке выпрямителя соединительные и защитные элементы силовых цепей между шкафами, секциями, трансформатором н реактором в комплект поставки не входят. Жгуты цепей вторичной коммутации между вентильными секциями и шкафами управления поставляются вместе с выпрямителем.
Выпрямители серии ТПП1 включают в себя следующие конструктивные единицы: силовой трансформатор; вентильную секцию, состоящую из шкафа ввода и силовых шкафов (количество вентильных сек- ций определяется номинальным током выпрямителя); шкаф управления; шкаф с токоограничивающим выключателем; реактор в защищенном исполнении.
По требованию заказчика в комплект поставки также входят: шкаф высоковольтного ввода ШВВ-5Л-3, шкафы устройства динамического торможения, шкаф с линейным контактором, тиристорный возбудитель с системой управления.
В силовом шкафу вентильной секции расположен тиристорный мост, в каждом плече которого могут быть параллельно включены от четырех до семи тиристоров. Каждый тиристор защищен двумя параллельно работающими предохранителями. Конструктивно тиристоры моста установлены на групповом охладителе, одновременно выполняющем роль силовой шины и несущего конструктивного элемента.
Тиристорный блок включает б себя тиристор, два предохранителя и блок импульсного устройства. При установке в шкаф предохранители и импульсное устройство располагаются с фасада шкафа. На базе тиристорного блока выполнены как анодная, так и катодная группы вентильной секции. Охлаждение силовых шкафов — принудительное. Каждое плечо тиристорного моста отделено от двери вращающейся
изоляционной панелью с расположенными на ней жгутами для подключения тиристорных блоков.
С фасада на каркасе шкафа расположены два штепсельных разъема для жгутов, соединяющих силовой шкаф со шкафом управления,
В шкафу ввода вентильной секции размешены ошиновка переменного и постоянного тока, системы защиты от внешних перенапряжений (на базе варисторов) и от внутренних коммутационных перенапряжений (на базе /?С-цепей), датчики закрытого состояния вентилей, датчики тока и напряжения, автоматические выключатели собственных нужд переменного н постоянного тока, разъемы цепей вторичной коммутации,
В шкафу с автоматическим выключателем расположены выключатель токоограничивающий типа ВАТ-42, аппараты управления выключателем, реле РДШ. Над дугогасительной камерой выключателя установлен экран, изолированный от каркаса.
В шкафу управления размещены элементы СИФУ, гальванической развязки, защиты н сигнализации, выходных каскадов, самопишущие приборы для непрерывной индикации характера изменения во времени тока нагрузки.
.На лицевой стороне шкафов установлены рукоятки переключателей для управления выключателями силовых цепей, сигнальная арматура оперативных параметров и электроизмерительные приборы для измерения выпрямленного напряжения и тока, контроля изоляции.
Силовая часть и система управления конструктивно выполнены в виде выемных блоков, ячеек и кассет, которые имеют контрольные гнезда для измерения необходимых параметров систем выпрямителя.
Температура входящего охлаждающего воздуха — не более 40 ℃ Для исполнения УХЛ4. Перепад температуры охла ж дающего воздуха-~- не более 20 ℃. Расход воздуха на один силовой шкаф — не менее 7000 м3/ч.
Выводы силовых шин на токи до 5000 А выполнены из алюминиевого сплава АД31Т1, свыше 5000 А — из медных шин ПМТ (за исключением выводов шкафов с выключателями на токи 6300, 8000 и 12 500 А, выводы которых выполнены из сплава АД31Т1).
Шкафы устройства динамического торможения и шкафы с линейным контактором являются конструктивно, монтажно и схем но законченными изделиями и обеспечивают возможность стыковки с выпрямителем.
В табл. 1.9 приведены габаритные размеры основных исполнений преобразовательных агрегатов серии ТПП1.
Агрегаты преобразовательные серий ТЕ, ТЕР, Конструктивно агрегаты состоят из следующих сборных единиц： ТП с СИ ФУ, системами защиты и сигнализации; шкафа автоматического управления и регулирования (ШАР); шкафа с выключателем быстродействующим (ШВБ) при номинальном токе 1000 А； токоограничивающего реактора (при необходимости); силового трансформатора или анодного реактора; шкафа в ысоко во льтного ввода (в электроприводах с /ном=800 А и более).
В агрегатах при /ном=Ю0 А реактор (в реакторном варианте) или трансформатор (в трансформаторном варианте) встроены в ТП.
Тиристорные агрегаты на токи 100, 200, 320, 500 А конструктивно выполняются как с аппаратурой коммутации, защиты и сигнализации, так и без нее.
Вентиляция ТП естественная, обслуживание двустороннее, Шкаф
?номВ〃номН，А
^иом* В
Силовая схема
Длина по фронту, мм
Максимальная глубина, мм
Компоновка
1600/1600
660, 825
6-пульсная
5600
1000
Комплектная без трансформатора
2500/2500
460, 660, 825, 1050
4000/4000
660, 825, 1050
5800
1000
5000/5000
5000/2500
660, 825
6000
1200
4000/4000
660, 825, 1050
То же
22004-2200+600
800
Свободная (секция вентильная, шкаф с автоматическим выключателем, шкаф управления)
5000/5000 5000/2500
660, 825
5000/5000
825, 1050
12-пульсная
2400+2200+600
800
6300/6300
8000/8000
10 000/10 000
825, 1050
(2 ><2400)+2200十 600
800
12 500/12 500
825, 1050
(2x4000)+4400+600
800
Таблица 1.9. Габаритные размеры преобразовательных агрегатов серии ТПП1
Примечания: 1. /НомВ, /номН~ номинальный ток соответственно групп «Вперед» и «Назад».
2. Запись вида 2200+2200+600 или (2X2400)+2200+600 означает, что преобразовательный агрегат размещен в трех или четырех шкафах.
технические характеристик* злектР0ПРН80О08 разд.
4040
40
40
ШАР включает в себя блоки и ячейки СИ ФУ и системы автоматического регулирования, выполненные в унифицированных конструктивах ЕУК-6, установленных на двух унифицированных поворотных рамах.
Агрегаты с водяным охлаждением, вентильной части серий ТВ, ТВР. Конструктивно агрегаты состоят из следующих сборочных единиц: ТП с СИФУ, системами защиты и сигнализации; шкафа управления и регулирования (ШУР)； шкафа защиты и сигнализации (ШЗС); быстродействующего выключателя (лей) типа ВАТ-42; уравнительного или сглаживающего реактора типа ТРОС; силового трансформатора; теплообменника; подпиточного агрегата; блока защиты от перенапряжений по числу вентильных секций.
В шкаф ШУР входят блоки и ячейки СИФУ н системы регулирования, выполненные в унифицированных конструктивах БУК-б и раз-* мещенные в унифицированных поворотных рамах.
В шкафу защиты и сигнализации (ШЗС) расположена система защиты и сигнализации, выполненная в конструктивах БУК-б и уставов^ ленная на унифицированной поворотной раме. Рама размещена в зоне задней двери шкафа. В зоне передней двери размещены поворотная
Т а б л и ц а 1.10. Габаритные размеры преобразовательных агрегатов серии ТВР
/номВ〃номН， А
”Н0М» В
Силовая схема
Длина по фронту.
Макси， мальная глубина, мм
Состав
1600/1600
460, 660, 825
6-пуль- сная
2800
800
Секция вентильная, шкаф защиты и сигнализации, шкаф управления и регулирования
2500/2500 3150/3150
460, 660, 825, 1050
4000/4000
460, 660, 825, 1050
5000/5000
660, 825, 1050
4000/4000
460, 660,
825, 1050
сная
4200
1
То же
5000/5000 6300/6300
660, 825
1050
8000/8000
10 000/10 000
825, 1050
12 500/12 500
1050
1 7000
1 800
См. примечания к табл. 1.9.
панель с элементами системы защиты и сигнализации, не вошедшими в комплект кассет БУК-б, и автоматические выключатели питания систем агрегата. Через остекленную дверь за панелью осуществляется визуальный контроль.
Агрегаты имеют водяное охлаждение с внутренним замкнутым циклом. Охлаждающая дистиллированная вода циркулирует по внутренним каналам радиаторов через соединительные трубопроводы и теплообменник типов ТВК①-75 и ТВКФ-150, в которых она охла*- дается проточной технической водой. Температура технической воды на входе в теплообменник — не более 33 ℃, давление — не менее 196-103 Па. Теплообменники снабжены ионообменными фильтрами, что повышает изоляционные свойства дистиллированной воды. Возможно охлаждение ТП с применением групповых теплообменников.
В табл. 1.10 приведены габаритные размеры преобразовательных агрегатов серии ТВР.
Электроприводы для станков. В отличие от ранее рассмотренных серий электроприводы серий ЭТУ3601, ЭТРП, ЭТЗ, ЭТ6, ЭПУ1, ЭПУ2 представляют собой моноблочную открытую конструкцию, предназна-
Таблица 1.11
Тип электропривода
Трансформатор, анодный реактор, автотрансформатор
Реактор на стороне постоянного тока
Блок прео6разова« теля
ЭТУ3601
ЭТЗ*
ЗТ5
ЭТРП
ЭПУ1
ЭПУ2
297X144X273
85X84X105
400 x250x175 (280)
264x373x550
400x330x200
222x310x483
266X160X230
897x430x555
400 X200 X345
148X160X144 124X112X177 170 x 217 x 203 129X90X130
400x290x425
570 X 260 X 95 (Реактор) 384x299x450 (Автотрансформатор)
750X610x735
145x80x95* 零*
195X80X185
124X157X179
80x113x90
160x144x148
105X125X110
196X169x204
1000 x400 x370 130X161X135 200x161X170
* Габаритные размеры резистора динамического торможения для электропривода ЭТЗ 166Х120.Х 145 мм.
** Устанавливается в электроприводах с %。敢=220 В.
ченную для встраивания в шкафы комплектных устройств и в ниши металлорежущих станков. Конструктивно законченный узел имеет клеммные зажимы для подсоединения внешних цепей. В состав моноблока входят тиристорный блок с цепями усиления и подачн управляющих импульсов, СИ ФУ, систем регулирования и защиты электропривода, источники питания цепей управления, цепи сигнализации и т. д. Габаритные размеры моноблоков различных серий электроприводов приведены в табл. LI 1. Силовой трансформатор, сглаживающий реактор, автоматический выключатель в состав моноблока не входят. Габаритные размеры трансформатора (анодного реактора, а втотра нсфор м а - тора для электропривода серии ЭТРП), токоограничивающих и сглаживающих реакторов, резистора динамического торможения для электропривода серии ЭТЗ также приведены в табл. 1.11.
Раздел 2
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Состав и функциональные схемы
Преобразовательная часть электропривода состоит из силовых тиристоров, число н схема соединения которых определяются параметрами электропривода и примененных тиристоров, системы их охлаждения, защитных /?С-цепей, системы гальванического разделения н преобразования уровня управляющих импульсов, СИФУ, системы защиты и сигнализации. К преобразовательной части относят также сетевой трансформатор или анодный реактор, автоматические выключатели на стороне постоянного и переменного тока, сглаживающий реактор.
Сетевые трансформаторы по своим номинальным параметрам — напряжению и току — согласуются с номинальными параметрами электропривода. Типы и технические данные трансформаторов, применяемых в тиристорном электроприводе, см. в разд. 8. В табл. 2.1 приведены значения индуктивности (на фазу) анодных реакторов, применяемых в электроприводах серий КТЭУ, ЭКТ н КТЭ. Технические данные реакторов серии РТСТ даны в разд. 8.
Автоматические выключатели применяют для защиты ТП и электродвигателя в аварийных режимах. В основном используются автоматические выключатели серий А3700 н ВАТ-42, технические данные которых даны в разд. 6. Применяющиеся в электроприводах серий КТЭУ, КТЭ, ЭКТ автоматические выключатели серии А3700 приведены в табл. 2.2—2.4. В табл. 2.5 указаны данные о выключателях серии ВАТ-42, применяющихся в электроприводах серий КТЭУ, ЭКТ и ТП серии ТПП1, а в табл. 2.6— в ТП серии ТВ (ТВР).
Назначение сглаживающих реакторов — уменьшать пульсации тока якоря электродвигателя, ухудшающие его коммутацию, зону прерывистых токов и скорость нарастания аварийного тока. Заказчику предоставляется возможность по согласованию с изготовителем комплектного электропривода применять реактор с необходимыми ему параметрами; при выполнении электропривода в виде единого конструктивного целого, встраивании реакторов в шкафы, а также если в заказе специально не 4—977
Таблица 2.1. Технические данные реакторов РТСТ
Номинальный ток эл ектролривода,А
Номинальное напряжение, В
Номинальный фазный ток, А
Индуктивное ть реактора на фазу.
25
440
20,5
2,02
50
220
440
41
0,54 1,01
100
220
440
82
0,25 0,505
200
220
440
165
0,126 0,251
320
220
440
265
0,075 0,156
500
220
440
410
0,05
0,101
800
220
440
660
0,03 0,064
1000
220
440
820
0,025 0,05
Таблица 2.2
Номинальный ток КТЭУ, КТЭ, А
Тип автоматического выключателя
на стороне леременного тока
на стороне постоянного тока
25
А3716Б
А3715Б
50
100
200
А3716Б, А3726Б*
А3725Б
320
А3726Б
А3795П
500
А3796П
А3795П
800
А3796П**
1000
* При напряжеиин 440 В.
** Установлены в плечах трехфазной мостовой схемы (2 шт.).
Таблица 2,3. Типы автоматических выключателей, применяющихся в электроприводах серии ЭКТ
Номинальный ток электропривода, А
На стороне переменного тока
На стороне постоянного тока
25, 50
AK63-3M
—
100
А3716Б
А3715Б
200
А3716Б
А3726Б*
А3725Б
320
А3726Б
500
А3796И
А3795Н
800, 1000
——
А3795Н (1 шт.)**
А3795Н (2 шт.)*
1600
А3796Н (1 шт.)*-
А3796Н (2 шт.)*
При напряжении 440 В.
При напряжении 220 В, полюсы соединены параллельно.
Таблица 2.4. Схемы включения выключателей серии А3700 в электроприводах серии КТЭ на токи 800, 1000, 1600 А
Продолжение табл. 2.4
Тип выключателя
Номинальный ток, А
Номинальное напряжение, В
Число выключателей
ВАТ-42-2000/6-Л-У4
1600
440。600
1
ВАТ-42-2000/10-Л-У4
750
1
ВАТ-42-4000/6-Л-У4
2500
440, 600
1
ВАТ-42-4000/10-Л-У4
750, 930
1
ВАТ-42-630,0/6-Л-У4
4000
440, 600
1
ВАТ-42-6300/10-Л-У4
750, 930
1
ВАТ-42-6300/6-Л-У4
5000
600
1
ВАТ-42-6300/10-Л^У4
750, 930
1
ВАТ-42-10000/6-Л-У4
6300
600
1
ВАТ-42-10000/16-Л-У4
750, 930
1
ВАТ-42-10000/10-Л-У4
8000
750, 930
1
ВАК42-10000/10-Л-У4
10 000
750, 930
1
ВАТ-42-1000б/10^Л^У4
12 500
750, 930
2
Кроме серин ЗКТ.
Таблица 2.6
Тип выключателя
Схема выпрямления
Номинальный ток, А
Число ЕЫКЛЮЧЯ' телей
ВАТ-42-2000/10ЛА-У4
6-пульсная
1600
2500
1
ВАТ-42-4000/10ЛА-У4
3150
4000
1
ВАТ-42-6300/10ПА-У4
5000
1
ВАТ-42-2000/10ЛА-У4
12-пульсная
4000
5000
2
ВАТ-42-4000/10ЛА-У4
6300
8000
ВАТ-42-6300/10ЛА-У4
10 000
12 500
Состсз 炎 вдHKFHOнальнь~е скелш
53
Электропривод
Реактор
Соединение реакторов
'н(Ж，А
"ном，3
Тип
/ном, А
厶мГн
Число
800, 1000
220, 400
ФРОС125/0,5УЗ (СРОСЗ-800М)
500
(1250)
0,75
®8)
⑴
Параллельное
1600
220
СРОСЗ-800М
1600
0,5
1
一
440
СРОСЗ-1250М
2000
0,48
1
600
СРОСЗ-800М
1600
0,5
2(1)
Последовател ьное
750
2
2500
220
440
600, 750
CPOC3-I250M
2500
0,32
1
——
1
2
Последовательное
930
CPOC3-3200M
3200
0,5
2
3200
440, 600
CPOC3-3200M
3200
0,5
1
—
4000
440
СРОСЗ-4000М (СРОСЗ-2000М)
4000
0,4 (0,2)
1
—
Таблица 2.7. Данные сглаживающих реакторов электроприводов серии КТЭУ мощностью до 2000 кВт
Примечание. В скобках приведены данные электроприводов серии ЭКТ для случаев, когда они отличаются от данных электроприводов серии КТЭУ.
Таблица 2.8. Данные сглаживающих реакторов электроприводов серии КТЭ
Электропривод
Реактор
，ном，А
'ом，В
Тип
/ном, А
£, мГн
Число
500
660
ФРОС-125/0,5
500
0,75
1
800
440, 600
ФРОС-250/0,5
800
0,6
1
1000
440, 600
① РОС-250/0,5
1000
0,35
1
1600
440, 600
ФРОС-250/0,5
800
0,6
2*
Соединены параллельно.
Таблица 2.9. Данные сглаживающих реакторов электроприводов серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт
Электропривод, %ОМ> А
Реактор
Примечание
Тип
^номг А
L, мГн
Число
1600
СРОСЗ-800M
1600
0,5
2
Соединены последовательно
2500
СРОСЗ-1250М
2500
0,32
2
То же
3200
4000
СРОСЗ-2000М
4000
0.2
1
—-
5000
СРОСЗ-5000М
5000
0,32
1 (2*)
6-пульсная схема
СРОСЗ-2000М
3200
0,32
2
12-пульсная схема
6300
CPOC3-6300
6300
0,25
2
Соединены последовательно, 6-пульсная схема
СРОСЗ-2000М
4000
0,2
2
12-пульсная схема
8000
10 000
12 500
СРОСЗ-4000М
СРОСЗ-5000М
CPOC3-6300M
4000
5000
6300
0,4
0,32
0,25
2
2
2
То же
》》
» 》
На напряжение 930 В.
Таблица 2.10. Данные сглаживающих реакторов преобразовательных агрегатов серии ТПП1
Преобразователь, /ном, А
Реактор
Схема преобразователя
Тип
/цом' А
L, МГн
Число
1600
СРОСЗ-800М
1600
0,5
1
6-пульсная схема
2500
СРОСЗ-1250М
2500
0,32
1
4000
СРОСЗ-2000М
4000
0,2
1
5000
CPOC3-3200M
6300
0,125
1
СРОСЗ-2000М
3200
0,32
2
12-пульсная схема,
5000,
UduoM=825 В
6300
CPOC3-3200M
3200
0,5
2
12-пульсная схема, ^daoM= 1050 В
8000
СРОСЗ-4000М
4000
0,4
10000
СРОСЗ-5000М
5000
0,32
12 500
CPOC3-6300M
6300
0,25
Примечание. U ^ноМ— номинальное выпрямленное напряжение ТП.
Таблица 2.1〔..Данные сглаживающих реакторов преобразовательных агрегатов серии ТВ(Р)
Преобразователь, ^ном' А
Реактор
Примечание
Тнп
/ном, А
L, мГн
Число
1600
ТРОС-630
1600
0,8
1
一
2500
ТРОС-630
2500
0,315
“3=460, 660, 825 В
ТРОС-1000
2500
0,5
1
и&ом= 1050 В
3150
ТРОС-1600
4000
0,315
1
^dnoM = 660 В
ТРОС-2500
4000
0,5
"“ом=825, 1050 В
4000
ТРОС-1600
4000
0,315
1
6-пульсная схема
4000, 5000
ТРОС-1000
2500
0,5
2
12-пульснаясхема,
U&om=460, 660, 825 В
ТРОС-1600
2500
0,5
2
12-пульснаясхема,
t/dHoM-l050 В
6300
8000
10 000
12 000
ТРОС-2500
ТРОС-1600
ТРОС-2500
4000
4000
5000
4000
0,5
0,315
0,315
0,5
2
2
2
4
Рис. 2.1. Функциональная схема преобразовательной части электропривода серии КТЭУ с номинальным током 25—200 А
оговорено, то электроприводы комплектуются реакторами по техническим условиям. Типы реакторов для электроприводов серий КТЭУ, ЭКТ, КТЭ и для ТП серий ТПП1 и ТВР приведены в табл. 2.7 — 2.11.
На рис. 2.1 показана функциональная схема преобразовательной части электропривода серии КТЭУ с номинальным током до 200 А. Узел фазосмещения АТ формирует шесть последовательностей импульсов для выпрямительного моста VSF или для моста VSB, которые усиливаются усилителями A-F и А-В. Сдвиг импульсов относительно силового напряжения определяется напряжением управления 〃у. Для синхронизации с питающей сетью на вход АТ поступает опорное напряжение Uon после фильтра Z. Выбор работающего моста осуществляется лoгичec^ ким переключающим устройством АВ в зависимости от полярности напряжения переключения мп и абсолютного значения тока нагрузки |/d|. В качестве датчика тока используются трансформаторы тока и выпрямитель V. Устройство А8 формирует логические сигналы выбора моста VSF илн USB, переключает полярность напряжения за- дания ^начального угла U。и вырабатывает сигнал бестоковой паузы bR = 1, по которому снимаются импульсы с обоих выпрямительных мостов. Сигнал BF2, появляющийся одновременно с сигналом BF], но исчезающий несколько позже, служит для отключения сигнала задания тока во время бестоковой паузы (см. разд. 3). По сигналу «ср (срыв импульсов) импульсы снимаются с обоих выпрямительных мостов.
Рис. 2.2. Функциональная схема преобразовательной части электропри вода серии КТЭУ с номинальным током 320—4000 А
Защита электропривода осуществляется узлом AF, который воспринимает перегрузки в цепи переменного тока 岡 н в цепи постоянного тока 〃，а также сигнал Авария^ вырабатываемый в схеме управления электроприводом. Узел AF через узел ускоренного отключения AR отключает автоматический выключатель главной цепи QF, воздействуя на его независимый расцепитель К, снимает сигнал готовности в схеме управления электроприводом и сдвигает управляющие импульсы в инверторную область.
На рис. 2.2 показана функциональная схема преобразовательной части электропривода серии КТЭУ на токни 320—4000 А. Она отличается от схемы рис. 2.1 наличием системы принудительной вентиляции, осуществляемой вентилятором с асинхронным электродвигателем Mt предохранителей для индивидуальной защиты тиристоров (начиная с номинального тока 1600 А), блока защиты от перенапряжений в силовой цепи (блок FUma》), узла контроля напряжения собственных нужд FUmtn, воздействующего на отключение автоматов главной цепи. На- личие вентиляции контролируется реле ВР, Узел АР вырабатывает логический сигнал отсутствия вентиляции, а также логический сигнал отсутствия вентиляции более 5 мин, приводящий к появлению сигнала Авария. .
В узле контроля предохранителей АС логически обрабатывайся,
Рис. 2.3. Функциональная схема преобразовательной части электропривода серии КТЗУ мощностью 2—12 тыс. кВт
сигналы от контактов предохранителей и вырабатываются логические сигналы отсутствия одного предохранителя, отсутствия двух предохранителей в одном плече ТП, которые в зависимости от принятой схемы вызывают появление сигнала Авария.
Узел защиты 4F воздействует на отключение автоматического выключателя главной цепи ——через узел 4R для выключателей серии А3700 или непосредственно на индукционно-динамический привод выключателя серии ВАТ-42. Функциональные схемы преобразовательной части электроприводов серии ЭКТ аналогичны.
На рис. 2.3 изображена функциональная схема преобразовательной части электропривода серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт. Она состоит из двух выпрямителей, которые питаются от сдвинутых на 30° вторичных обмоток силового трансформатора (на рнс. 2.3 обозначено △ и У). Выпрямители управляются двумя системами фазосмещенияЛГД и 4Ту. Узел переключения мостов АВ и узел защиты AF общие для обоих выпрямителей. Узел контроля вентиляции н предохранителей АР вырабатывает логический сигнал отсутствия вентиляции более 5 мин или отсутствия двух предохранителей в одном плече выпрямителя, воздействующий на появление сигнала Авария.
На рис. 2.4 приведена функциональная схема преобразовательной части электропривода серии КТЗ, в которой использовано естественное охлаждение. Для работы узла защиты А户 применены реле на герконах FA, управляемые потоком, создаваемым током нагрузки, В переключа-
Рнс. 2.4. Функциональная схема преобразовательной части электропри-вода серии КТЭ
ющем устройстве АВ использованы датчики проводящего состояния тиристоров UQ. Аналогичные устройства 4F, А5 применены в ТП серии ТПШ.
Силовая часть тиристорных преобразователей
Основной схемой преобразования в комплектных тиристорных электроприводах является трехфазная мостовая. Увеличение номинального тока ТП достигается параллельным включением тнрнсторов в плече. Защита тиристоров осуществляется предохранителями типа ПП57. В табл. 2.12——2.15 приведены данные о составе силовой части ТП.
Для выравнивания токов в параллельно включенных тиристорах применяют индуктивные делители тока. В вентильных однофазных блоках (БВО) индуктивность делителя равна 4—5 мкГн. Для снятия перенапряжений при коммутации тиристоров используют RC-ценн, включенные параллельно тиристорам. Для потенциального отделения цепей формирования управляющих импульсов тиристоров от высокопотенциальных цепей управляющих электродов устанавливают импульсные трансформаторы.
На рнс. 2.5, 2.6 приведены схемы силовой части и импульсного узла одного тиристора, примененные в ТП электроприводов серии КТЭУ.
В реверсивных электроприводах используется пр отивоп ар аллель ное включение выпрямительных мостов. Для устранения уравнительных токов предусматривается раздельное управление выпрямительными мостами.
Трехфазная мостовая схема в электроприводе серии ЭКТ для токов 320, 500, 800, 1000, 1600 А (для 1600 А —при напряжении 220 и 440 В) выполнена на блоках ——«тройках», содержащих три отдельных тиристорных узла ВВТ1~ВВТЗ (рис. 2.7) на тиристорах типа Т253-1000
Таблица 2.12. Состав силовой части электроприводов серии КТЭУ
"ом，А
Тип тиристора
Число т«рис- торов в плече
Внд вентиляции
Наличие предохранителя
25, 50, 100
Т9-250
1
Естественная
Нет
200
(T133-W0)
2
»
320
2
Пр ину дитель-
ная
500
3
»
800, 1000
Т-630
2
Принудитель-
Нет
1600
(Т153-630)
4(3*)
ная
Есть
2500
5
»
4000
6
»
5000
10
》
6300
12
»
8000
12
»
10000
20
»
12 500
24
»
* Без учета выхода из строя одного тнрнстора.
Примечания： I. Для КТЭУ на токн 800, 1000 и 1600 А и напряжения 220 и 440 В используются вместо тиристоров Т-630 тнрнсторы Т-800.
2. Для 12-пульсных схем указано суммарное число тиристоров для обоях выпрямительных мостов.
3. В скобках приведены типы приборов при использовании тиристоров единой унифицированной серии (ЕУС).
Таблица 2.13. Состав силовой части электроприводов серии ЭКТ мощностью до 2000 кВт
/щ)м，А
^НОМ* В
Тип тиристора
Число тиристоров в плече
Вид вентиляции
Наличие предохранителя
25; 50, 100, 200
220; 440
Т133-400
1
Естественная
Нет
320
220; 440
Т253-1000
1
»
»
500
1
Принудительная
800
220; 440
Т253-1000
1
»
Есть
1000
1
1600
2
Продолжение табл. 2.13
'ном，А
^ном* В
Тип тиристора
Число тмристо- торов в плече
Вид вентиляции
Наличие предохра* нителя
800
600
Т153-63)
2
Принудительная
Есть
1000
600; 750
1600
600; 750
3
2500
220; 400; 600;
750; 930
5
3200
400; 600
6
4000
440
6
Таблица 2.14. Состав силовой части электроприводов серии КТЭ и преобразователей серии ТПП1
'ном，А
Тип тиристора
Число тиристоров в плече
Вид вентиляции
Наличие предохранителя
25, 50, 100
Т14-160
1
200
Т14-320
1
Нет
320, 500
Т-1000
1
Естественная
800, 1000
Т-1000
3
1600
Т-1000
4
2500 4000 5000
6300 8000
10 000 12000
Т353-800
10
12
14
24
Принудительная
Есть
Примечание. Для 12-пульсных схем указано суммарное число тиристо^ ров для обоих выпрямительных мостов.•
Таблица 2.15. Состав силовой части преобразовательных агрегатов серий ТЕ(Р), ТВ(Р)
『ном，А
Число тиристоров в плече
Вид охлаждения
100
200, 320
500
Естественное
800
1000
1600
8
2500
12
3200
12
5000
24
Водяное
6300
24
8000
48
10 000
48
Примечания: 1. В преобразователях серий ТЕ(Р), ТВ(Р) применяются тиристоры типа Т2-320.
Для 12-пульсных схем указано суммарное число тиристоров обоих выпрямительных мостов.
Рис. 2.5. Схема блока БВО:
ЯУ *- ячейка управления (импульсный узел); СШ1, СШ2 — силовые штепсельные разъемы
с охладителями ОА-ОЗЗ, защитные ^С-цепи (RiG), а также RCV-цепн, включенные параллельно управляющим электродам тиристоров и размещенные в специальной ячейке управления.
.Импульсный трансформатор ТР1 и дублирующие /?С-цепи размещаются в отдельной ячейке 方VI 伊V2 и ЯУЗ), которая подключается к усилителям импульсов (УИ)СИФУ.
Предохранители для защиты тиристоров устанавливаются вне блока (в шкафу), причем один предохранитель используется для двух встречно включенных тиристоров в реверсивных схемах.
Рис. 2.6. Силовая часть и импульсный узел тиристора Т9-250 (серия КТЭУ)Рис. 2.6. Силовая часть и импульсный узел тиристора Т9-250 (серия КТЭУ)Рис. 2.7. Силовойблок серин ЗКТ
Рис. 2.6. Силовая часть и импульсный узел тиристора Т9-250 (серия КТЭУ)
Рис. 2.6. Силовая часть и импульсный узел тиристора Т9-250 (серия КТЭУ)
Системы импульсно-фазового управления
Система импульсно-фазового управления предназначена для преобразования выходного напряжения системы управления 〃у в последовательность подаваемых на тиристоры отпирающих импульсов, момент формирования которых смещен относительно моментов естественного отпирания тиристоров на угол а, зависящий от значения 〃у. В современных электроприводах СИ ФУ выполняют как синхронные многоканальные, т. е. в них выполняется отсчет угла а от моментов естественного отпирания для каждого плеча моста (или для каждой пары противофазных плеч). Система импульсно-фазового управления состоит из узла формирования опорных напряжений, компараторов, сравнивающих напряжение управления 〃у и опорные напряжения 〃。口, узлов, преобразующих моменты переключения компараторов в импульсы управления тиристорами, узлов ограничения диапазона изменения угла а и выход* ных усилителей. В реверсивных электроприводах СИ ФУ дополняется узлом выбора выпрямительного моста АВ.
Системы импульсно-фазового управления имеют следующие технические данные:
8—105380 или 10040045—170±38—105380 или 10040045—170±3Максимальное входное напряжение, В, не более ・.в Входной ток, мА, не более
8—10
5
380 или 100
400
4
5—170±3
8—10
5
380 или 100
400
4
5—170±3
Напряжение синхронизации с питающей сетью трехфазное, В*
Допустимые коммутационные провалы, % -град •.. Температурный дрейф характеристики при изменении температуры от 1 до 40 ℃, %, не более ・*••・■
Диапазон изменения угла а, град ....»...< Асимметрия импульсов отдельных каналов, град, не более
Система импульсно-фазового управления гальванически отделена от силовой части электропривода. В реверсивных электроприводах устройство раздельного управления АВ обеспечивает бестоковую паузу не более 5—7 мс с возможностью ее регулировки.
В СИФУ используют два вида опорных напряжений: косинусоидальное, при котором характеристика Ed=f(〃y) линейная:
3
= ^п 勺；左и = ^do^onmaxt Edu = 丁. ^2тпах> (2.1)
где U2mах — амплитудное значение вторичного линейного напряжения, поступающего на выпрямительный мост: 〃。口祖^黑——амплитуда опорного напряжения, и линейно изменяющееся опорное напряжение, при котором характеристика Ed=f(〃y) имеет вид
Е© = Edu si口 () >,(2.2)
и для приращений
△Ed ^ 传"々n si" а) А〃у・(2.3)
Системы импульсно-фазового управления электроприводов серий
КТЭУ, КТЭ, ЭТУ3601 преобр азовательных агрегатов ТПШ и других выполняются с широким использованием операционных усилителей серии К5553VД2, логических интегральных микросхем серии К511.
Системы импульсно^фазового управления ТПэлектроприводов серии КТЭУ
Системы импульсно-фазового управления ТП электроприводов серий КТЭУ имеют следующие особенности: косинусоидальное опорное напряжение, шестиканальное устройство фазосмещения, использование одного устройства фазосмешения для обоих выпрямительных мостов в реверсивных электроприводах, высокочастотное заполнение узких отпирающих импульсов, использование сигналов с трансформаторов переменного тока для работы логического переключающего устройства.
Как следует из функциональных схем, приведенных на рис. 2.1— 2.3, СИ ФУ состоит из узла формирования опорных напряжений, узла фазосмещения и переключающего устройства /В.
Узел формирования опорных напряжений включает в себя трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, которые можно включать по схемам звезды или треугольника, и ячейку фильтра типа ЯФУ0176 с тремя каналами апериодических фильтров, обеспечивающих фазовый сдвиг на 60° (240° при учете инвертирования напряжения усилителями).
На рис. 2.8 изображена схема ячейки ЯФУ0176, причем в целях упрощения показан только один канал формирования опорного напряжения фазы А — напряжения 4尸.Каналы фаз В и С аналогичны, причем напряжение трансформатора подается на контакты ячейки 方9, В/5, а напряжения 5尸,Cf выводятся на контакты В§, В16. На ячейках размещен также узел формирования логических сигналов До» Во，Со, служа» щих для ограничения угла amin и имеющих длительность 180°. Узел состоит из компараторов А4—Д6, микросхемы ключей D1 типа К190КТП2П и формирователей напряжений смещения 土(Л на усилителях 42, АЗ. Когда на выходе компаратора напряжение имеет отрицательную полярность, один из ключей замкнут, и на вход связанного с этим ключом компаратора поступает выходное напряжение усилителя А2・ Когда на выходе компаратора напряжение имеет положительную полярность, то на вход того же компаратора поступает выходное напряжение усилителя АЗ. При Ut=O разрешенный для формирования диапазон угла а начинается с а=30°, т. е. а*п=30°. Если напряжение на выходе 42 больше нуля, то amin<30°. Так как длительность логического сигнала 180°, то он используется для ограничения угла отпирания тиристоров одной и той же фазы как анодной, так и катодной выпрямительных групп.
Узел фазосмещения состоит из шести компараторов, на входе которых сравниваются напряжение управления 〃у, напряжение смещения Uo, обеспечивающее начальный угол управления при 〃у=0:
а。= arccos (— ^о^^оптах), (2.4) и соответствующее опорное напряжение. При этом для тиристоров одной фазы анодной и катодной групп напряжение 〃у имеет противоположные знаки.
Фазосмещение осуществляется в ячейке типа ЯФУ0175, схема которой приведена на рис. 2.9. На один из входов усилителя АЦ имеющего 5—977
коэффициент передачи, по всем входам равный 1, поступает сигнал управления 〃у, а на второй — напряжение начального согласования U°. Постоянная времени цепи обратной связи А1 ——0,1 мс. Коэффициент передачи инвертирующего усилителя 42 также равен 1. Сравнение гу н напряжения соответствующей фазы (Др, BF или С尸)осуществляется
В15<-e=Н~|(В16«=}--£=]~В15<-e=Н~|(В16«=}--£=]~A15A15<~<=!^:<~<=!^:A1 1%A1 1%4]4]A5A5А126А126'Аб'Аб101044川2川28廿8廿10101010今87 ^Ali )8" *66 ■> B19 ■> B16 ^B9 ^В22今87 ^Ali )8" *66 ■> B19 ■> B16 ^B9 ^В22竺±±±竺±±±А7-М0А7-М01010В25В25中叩ма一 рование中叩ма一 рованиеCZhCZhРис. 2.9. Ячейка фазосмещения ЯФУ0175Рис. 2.9. Ячейка фазосмещения ЯФУ0175
В15
<-e=Н~|(
В16
«=}--£=]~
В15
<-e=Н~|(
В16
«=}--£=]~
A15
A15
<~<=!^:
<~<=!^:
A1 1%
A1 1%
4]
4]
A5
A5
А12
6
А12
6
'Аб
'Аб
10
10
4
4
川2
川2
8
廿
8
廿
10
10
10
10
今87 ^Ali )8" *66 ■> B19 ■> B16 ^B9 ^В22
今87 ^Ali )8" *66 ■> B19 ■> B16 ^B9 ^В22
竺±±±
竺±±±
А7-М0
А7-М0
10
10
В25
В25
中叩ма一 рование
中叩ма一 рование
CZh
CZh
Рис. 2.9. Ячейка фазосмещения ЯФУ0175
Рис. 2.9. Ячейка фазосмещения ЯФУ0175
на .компараторах А5—АЮ, причем на компараторы 45, 47, А9 подается —〃у, а на компараторы 46, 48, АЮ—b〃y.
На рис. 2.9 показана только схема компараторов А5, Аб, схемы компараторов 47—АЮ аналогичны. На выходах компараторов формируются напряжения прямоугольной формы Де,——4s, Bs, —8s, C& ——Cs, при* чем эти напряжения положительны, когда напряжение управления меньше опорного (см. рис. 2.10 для rzy=0,5t7onmax). На этой ячейке размещен также узел ограничения атах, который выполнен по той же схеме, что и узел ограничения amin. рассмотренный выше» но с другим порядком чередования фаз AFf 8尸,Cf [на рис. 2.10 4m изображает логический сигнал ограничения Отах при ашах=150° (Ui=0)]・ 5*
AJ1_<о|I4m Г" L而传)1I"MW I I~7ПГ\в，Г* I I_±JIРис. 2.10. Диаграммы напряженийв СИФУAJ1_<о|I4m Г" L而传)1I"MW I I~7ПГ\в，Г* I I_±JIРис. 2.10. Диаграммы напряженийв СИФУВыходные напряжения 4 s, •~~^s, jBs> —^s, Cs, —Cs, а также напряжения ограничения amt”, amax поступают на ячейку формирования диапазонов типа 夕①У0174, рнс. 2.11, на котором показаны только цепи формирования логических сигналов фазы 4 (сигналы 4' и —А'). Входные напряжения остальных фаз — Bs, —Bs, So, 5m, -Cs, —Cs, Co, Cm — поступают соответственно на следующие контакты ячейки:力2。，А19у А20, 4/8, 424, А25, A23t В24. На входе этих цепей установлены диоды, срезающие отрицательную полярность входного напряжения. «Логические сигналы Аг и —4' имеют длительность 180° (см. рис. 2.10). Моменты появления этих сигналов совпадают с моментами равенства 〃у и Uon соответствующей фазы ПрИ dmin^^^^max^
AJ1_
<о|I
4m Г" L
而传)1I"
MW I I
~7ПГ\в，Г
* I I
_±JI
Рис. 2.10. Диаграммы напряженийв СИФУ
AJ1_
<о|I
4m Г" L
而传)1I"
MW I I
~7ПГ\в，Г
* I I
_±JI
Рис. 2.10. Диаграммы напряженийв СИФУ
Если a<amin, то на выходе 12 элемента D8.1 не появится логический 0 до тех пор, пока сигнал Ло не станет равным логической 1; если сортах, то в тот момент, когда сигнал Ат станет равным логической единице, на выходе 6 элемента D8.1 появится логический 0 (так как —As при этом равен логической 1) и, следователь- но, появится сигнал 4'. При переключении мостов назначение сигналов Ле и —As изменяется. На выходах микросхем D10—D12 формируются логические сигналы длительностью 120°, момент появления которых соответствует углу ос. При подаче логического нуля на вход S импульсы подаются на все тиристоры. При подаче логического нуля сигнала ав управляющие импульсы выдаются при a=a?nin, при подаче логического 0 сигнала аи управляющие импульсы формируются при агатах» На ячейке размещены также элементы Q/3, 0/4, используемые в других схемах.
120-градусиые логические сигналы ячейки 只①V0174 поступают на ячейку мультивибратора типа 兄①У0180 (рис. 2.12), который формирует прямоугольные импульсы частотой 40——50 кГц. На выходах триггеров 77——丁占，имеющих на входах К логические 1, появляются пачки импульсов длительностью 120°, при этом исключается «неполноценный» первый импульс в момент появления сигнала Л (или —Л, Вит. п.).
В момент появления любого из 120-градусных логических сигналов на выходе элемента D1.1 формируется импульс длительностью, определяемой емкостью входных конденсаторов и сопр отивлениями резисторов
/0斤7 И7<—СИ
;-' I—W-
1*%斤2
芥<"->CZH
…HM-
而^一匚二H
T
A26 B26
刀22
89 Вв
2774.7 Н Х%・2 N%』
—*- к каналам
(раз Вас
B16J-
B15 ^ —
D 73.2
6%<—
А15
D13.1
611 АЮ А11
I」」」」」」 /^00 гг / /^
11
6
27/2
Рис. 2.11. Ячейка формирования диапазонов 只①У0174
в цепи базы транзистора VT (обычно 300—500 мкс). Этот импульс вызывает появление на выходе триггера Т7 последовательность импульсов, которая через группы сборок по И D5—D7 подается на тиристоры мостов VSF или VSB через промежуточные усилители (см. далее), причем активный уровень соответствует логическому 0.
Так как длительность логических сигналов 120°, то во время их действия формируются по два управляющих импульса для каждого тиристора (основной и дополнительный).
На элементах Q4, D2 собрана логическая схема защиты при сбое переключающего устройства. Если сигналы В и F ——логические 1, то на выходе D4.1 появится логический 0, при котором срабатывает защита, а на выходах элементов 02.2, 02.3 появятся логические 0, запрещающие подачу импульсов. При соединении контакта А15 с общей точкой импульсы также снимаются с обоих мостов.
Микросхема D3.1 служит для расширения функциональных возможностей ячейки.
Вход 5 служит для подачи управляющих импульсов на тиристоры, которые находятся в рабочем диапазоне, после окончания бестоковой паузы, что позволяет уменьшить запаздывание при переключении; вход S соединяется с выходом ячейки переключения выпрямительных мостов.
л
即
4
68 ^ИФЬ
А
6 %О«
В £2О« 發7&| 磔吿
只
F D&1
&
В蟹即HF
В15
К-
Ьг^
■•ЧФ，
+Z5B
111.1
СИ 苗 л
Z 5г к 3
Т1
Т2«
亠•一<^QВ—К
D5 D7
С
&
W
А7 6片 67
-СВ
子
&
-』А6
876
_%袖7
С19 »А72
(与62g ?В25 Х23 、А15 今В2f К ^A10
了必
й-
75
С-
5
2Ш
/〃822 623 &2
«и
S
к Z
к
ВЗО СБойАВ
iH^i— г4—аг
J^ 一乃B @了
8260
Г Я
к
в
取2 /22
Рис. 2.12. Ячейка мультивибратора ЯФУ0180
>65
66
Ячейки Я①V0177 и 兄①У0178 предназначены для выбора работающего выпрямительного моста (рис. 2.14, 2.15). В качестве датчика нулевого тока использованы трансформаторы тока, устанавливаемые на шинах питания ТП. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединеныЯчейки Я①V0177 и 兄①У0178 предназначены для выбора работающего выпрямительного моста (рис. 2.14, 2.15). В качестве датчика нулевого тока использованы трансформаторы тока, устанавливаемые на шинах питания ТП. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены
Ячейки Я①V0177 и 兄①У0178 предназначены для выбора работающего выпрямительного моста (рис. 2.14, 2.15). В качестве датчика нулевого тока использованы трансформаторы тока, устанавливаемые на шинах питания ТП. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены
Ячейки Я①V0177 и 兄①У0178 предназначены для выбора работающего выпрямительного моста (рис. 2.14, 2.15). В качестве датчика нулевого тока использованы трансформаторы тока, устанавливаемые на шинах питания ТП. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены
Рнс. 2.13. Ячейка усиления им-пульсов ЯФУ0181
Ячейки типа ЯФУ0181 предназначены для усиления импульсов. Ячейка имеет три канала, каждый из которых может обслужить до шести тиристоров. На рис. 2.13 изображена схема одного канала; схемы остальных двух каналов аналогичны, причем входные импульсы этих каналов подаются на контакты Вб и 48, 49> а выходные снимаются с контактов В7, В8 и 427, В27.
Усилитель импульсов двухкаскадный с полевым транзистором в первом каскаде. Транзистор V5 открывается при подаче логического 0 на вход канала. Конденсатор С/ служит для ускорения включения этого транзистора.
Рис. 2.14. Ячейка логики переключения 兄①У0178
Рис. 2.15. Ячейка контроля тока ЯФУ0177
в звезду. Напряжение на выпрямитель, размещенный в ячейке типа ЯФУ0177, подается через промежуточный трансформатор. На выходе выпрямителей установлен нуль-орган А1. Выходной сигнал нуль-орган а соответствует логическому 0 при отсутствии (точнее, при весьма малом значении) выпрямленного тока. Компаратор А2 по сигналу выбора группы 〃ц формирует логический сигнал 〃口，поступающий в ячейку переключения. Прн 〃л>0 включается мост VSF. На вход 〃ск можно подать небольшое напряжение частотой 50 Гц, которое будет осуществлять поиск моста, в котором существуют условия для протекания тока («сканирование»), при малых по модулю значениях напряжения 〃п. Микросхема ключей АЗ осуществляет переключение сигнала согласования характеристик при переключении выпрямительных мостов. Значения U。для мостов VSFt VSB устанавливаются потенциометрами RI, R2.
На вход ячейки типа ЯФУ0178 поступают следующие логические сигналы：
сигнал 〃п，определяющий требуемый выпрямительный мост;
сигналы от четырех (для наиболее сложной силовой схемы) датчиков нулевого тока, размещенных на ячейках типа ЯФУ0177;
сигнал 2T=0 из схемы «тонкого» датчика тока (в рассматриваемой серии не используется);
сигнал срыва импульсов 〃ср из системы регулирования.
Выбор выпрямительной группы выполняется микросхемой D3. При отсутствии тока 加 на выходе микросхемы D1 имеется логическая 1, а на выходе верхней или нижней части микросхемы D3 появляется логический 0. Триггер D4.1 переключается, и начинает работать линия задержки DT2 или DT3, выполненная на операционном усилителе с емкостной обратной связью и регулируемым потенциометрами RI, R2 напряжением смещения. Время задержки изменяется в пределах 2—7 мс.
После окончания отсчета выдержки времени на выходе микросхемы D5 появляется логический 0 и триггер D4.2 переключается. Если до окончания отсчета выдержки времени появится выпрямленный ток, то триггер D4A под действием сигналов с триггера D4.2 возвратится в предьь дущее состояние; в исходное состояние возвратится также схема задержки. Во время отсчета паузы оба сигнала F н 6 принимают значение логической 1, а сигналы FBV и 竺2 ——логического 0. После окончания отсчета паузы один из сигналов F или В — становится равным логическому 0, а сигнал F& ——логической 1. Сигнал FB2 принимает значение логической 1 спустя 200—300 мкс, определяемое емкостью конденсатора, устанавливаемого на выходе микросхемы DS. Если сигнал «ср принимает значение логической 1, то при отсутствии вьшрямленного тока на выходе D24 появляется логический 0. Сигналы F н 6 устанавливаются в еди« ничное состояние. На линии задержки DT1 и элемента D6.2 собран узел, ограничивающий частоту переключения выпрямленных групп; время задержки равно 200—300 мкс.
Система импульсно-фазового управления серии ЭКТ несколько отличается от описанной, хотя структура СИ ФУ не меняется. Так как элементы системы управления в этой серии размещены на печатных платах увеличенного размера, то по своим функциям каждая ячейка управления в серии ЭКТ заменяет несколько ячеек из серии КТЭУ. В серии ЭКТ имеются ячейка фазосмещения, ячейка формирования импульсов, ячейка
Рнс. 2.16. Ячейка формирования импульсов в электроприводахсерии ЭКТ
логического переключающего устройства (ЛПУ). Ячейка фазосмещения содержит узлы, показанные на рис. 2.8, 2.9, 2.11 (кроме выходных микросхем D//.2, D12). Упрощенная схема ячейки формирования импульсов изображена на рис. 2.16.
На вход этой ячейки подаются импульсы длительностью 120° (выходы микросхем D/О, DILI, см. рис. 2.11). По фронту каждого из шести импульсов через дифференцирующие цепочки, образованные конденсаторами С】一СЗ, диодами VI—V3 и резистором R/, открывается иа время управляющего импульса длительностью 400—500 мкс транзистор VT н запускается ждущий мультивибратор G, формирующий импульсы частотой 40——50 кГц, «заполняющие» управляющий импульс.
В зависимости от того, какой из выпрямительных мостов должен проводить ток, формируются импульсы 工户 или £6. С помощью сборок по И D8—D10 вырабатываются импульсы управления, которые через усилители поступают на управляющие электроды тиристоров мостов F или 6. Так как длительность импульсов At В и т. д. 120°, то на каждый тиристор будет подано по два управляющих импульса: один при появлении «своего» импульса диапазона, а второй ——через 60° при появлении следующего импульса диапазона.
Усилители импульсов выполнены на микросхемах — инверторах и транзисторах VT1^VT6 для выпрямительного моста F и VT7——VT12 для моста В. (На рис. 2.16 показан один из 12 каналов усиления импульсов).
При появлении логического сигнала S импульсы подаются на все тиристоры, а при появлении сигнала R формирование импульсов прекращается. Формирование импульсов запрещается также во время бестоко- вой паузы (логический сигнал 厶£口). В схеме ячейки имеется не показанный на рисунке узел, снимающий питание с выходных каскадов при пробое одного из транзисторов VT1—VT16.
Логическое переключающее устройство, примененное в электроприводах серии ЭКТ, отличается тем, что в нем наряду с контролем тока нагрузки осуществляется контроль состояния тиристоров датчиком состояния (ДСТ). Последний выполнен на светочувствительных диодах типа АЛ-107Б и фототранзисторах ①Т-2K При несоответствии знака сигнала 〃п и работающего выпрямительного моста при уменьшении тока нагрузки до минимального значения снимаются импульсы с работающего моста, а после выдачи сигнала разрешения ДСТ начинается отсчет паузы, составляющей 0,5——1 мс, и после ее окончания подаются импульсы на вступающий в работу мост. Имеется возможность исключить из работы один из датчиков разрешения переключения.
В схеме ЛПУ предусмотрена возможность реализации автоколебательной логики: каждый второй управляющий импульс (первый после переключения импульс выдается со случайным углом а и может не вызвать отпирания тиристора) при наличии разрешающих сигналов датчиков состояния вызывает появление знакопеременного сигнала 〃ск, который складывается с сигналом 〃& Если [〃ск|>|〃л| и датчики состояния переключения не запрещают, то происходит попеременное переключение мостов до тех пор, пока в каком-либо из иих не появятся условия для протекания тока или же сигнал 〃口 не достигнет достаточно большого значения, обычно соответствующего режиму гранично-непрерывного тока.
Системы импульсно-фазового управления ТПэлектроприводов серии КТЭ и агрегатов серии ТПП1
В СУ ФУ электроприводов серии КТЭ н агрегатов серии ТПП1 используется линейное опорное напряжение. Структурная схема СИФУ фрегата серии ТПП1 изображена на рис. 2.17. Цифрами у входов и выходов обозначены контакты разъема ячеек, которые соединены параллельно в этой серии (например, 18 означает параллельное соединение контактов А18, В18). В графическом изображении ячеек кроме их условного обозначения приведен также их тип (N102, N107 и т. п,).
Ячейка фильтров опорных напряжений Z вырабатывает трн сглаженных, сдвинутых на 120° синусоидальных напряжений, момент перехода которых через нуль соответствует моменту естественного отпирания тиристоров (а=0). В отличие от описанных ранее (см. п. 2.3.1) апериодических фильтров в ячейке применены фильтры в виде колебательного звена, образованного двумя последовательно соединенными интеграторами с общей отрицательной обратной связью. Частота собственных колебаний фильтра 50 Гц. Фильтр обеспечивает сдвиг фазы выходного напряжения прн провалах входного напряжения на 400 % «град не более ±1,5°, при колебаниях частоты входного сигнала в пределах ±1 Гц — не более ±2°.
После фильтра напряжения поступают на ячейку синхронизации UR, в которой с помощью трех нуль-органов формируются логические сигналы длительностью 180° (Uj, U^ Уз^у а также импульсы сброса R1— R3 в момент перехода входных напряжений через нуль (2 раза за период) и импульс сброса R。, являющийся логической суммой RI——R3. Длн-
7
川е
26 12
30 1Б
22
6 Z
Z2 22 (N102) 2В 26
К АГ2,AT3
“ ЛВ2ГАБЗ
К ADZ
От АЛЗ
A-F
К тиристору ^t а группы F
К тирис- =тору 4 группы В
KATZ
Х^} 0rm
Запрет
72 AQ
76Z0<
"(N105)
2d 76
22'
25窃勿劣^^л^^
Рнс. 2.17. СИФУ агрегата сернн ТПШ
方"7 7 ^ 伊?"м /7
(МОПЗап-
(NimfPynnblF
一"布"北I7J7 a
-4206 3 6д7
-2ZZZ Z 222
冲勿7{ К тирис-* 二 mopyi группы 8
тельность импульсов сброса 100——150 мкс. Активный уровень — логический 0.
Напряжения U]——U3 и импульс сброса R。поступают в ячейку ограничения AQ, вырабатывающую импульсы для ограничения диапазона изменения угла [«т/л, атах\. Пределы настройки а7П/и=34-57°, а?иах = = 1234-177°. Ячейка N105 содержит генератор пилообразного напряжения, выполненный на интеграторе с ключом в цепи обратной связи. После прихода импульса R。срабатывает входной триггер, ключ закрывается п напряжение па выходе интегратора возрастает. Это напряжение сравнивается с уставками &耽十”，am a® на входах двух компараторов, на выходах .которых формируются логические сигналы, соответствующие моментам атгп, а?пах- После появления сигнала а?Пая входной триггер срабатывает, ключ открывается, сбрасывая напряжение интегратора до нуля, и схема возвращается в исходное состояние.
Выработанные на каждом 60-градусном интервале импульсы а?пгп, Gmax поступают в логическую схему выделения диапазона, в которую также подаются логические сигналы U、—U3, определяющие интервал проводимости выпрямительного моста. На выходе логической схемы для каждой пары тиристоров (по одному из катодной и анодной групп) формируются логические сигналы допустимого диапазона [а] (активный уровень ——логический 0), момент появления которых совпадает с моментом, соответствующим а7Пгп для данного тиристора, а момент окончат ния ——с моментом Umax. В каждом канале формируются два таких импульса за период ——для тиристоров катодной и анодной групп.
Напряжение управления, определяющее угол управления а, формируется в ячейке ДД как сумма напряжения «у, вырабатываемого системой управления, и напряжения начального угла Uo. При этом для мостов VSF, VSB выходные напряжения 〃у и «у имеют разные полярности. На ячейке размещен также узел, вырабатывающий напряжения UmaXt ^min, определяющие амплитуду опорного напряжения.
Импульсы, соответствующие углу а, генерируются в ячейках АТ и AD (ячейка AD используется в реверсивных электроприводах). Каждая ячейка формирует сдвоенные через 60° импульсы для двух противофазных тиристоров. Длительность единичного импульса 10°. Схема ячейки приведена на рис. 2.18.
Ячейка содержит генератор пилообразного опорного напряжения, выполненный на усилителях 力2——人4, компаратор AI, построенный на элементах OI.2, D】.3, D2.2, D2.3, узел ограничения a?nin, amaxt формирователь длительности отпирающих импульсов, выполненный на транзисторах VT2, VT3, логику распределения импульсов на элементах D3.2, Q3.3, D4.1t D4.2 и усилители импульсов управления на транзисторах VT4—VT7.
При открытом транзисторе VT1 в цепи обратной связи усилителя А2 конденсатор С1 закорочен, и выходное напряжение усилителя равно по* данному на его вход напряжению Umint которое принято равным 8 В. При закрытом транзисторе VT1 усилитель А2 интегрирует входное напряжение положительной полярности, поданное через резистор R1 на его инвертирующий вход, так что выходное напряжение усилителя А2 убывает по линейному закону. Транзистор VT1 открывается на короткое время (соответствующее 1—3°) импульсом сброса RI; после каждого такого импульса выходное напряжение А2 скачком возрастает до 8 В, после чего линейно уменьшается, как это описано выше, до появления
19 20 25*19 20 25**碗0*碗0/?54=Ь/?54=ЬТЗ, 如2->28ТЗ, 如2->28о+ето+ет为«~-为«~-W уW уЗапрет 2,<—Запрет 2,<—作<—作<—Рис. 2.18. Ячейка фазосмещения N104BРис. 2.18. Ячейка фазосмещения N104BVV工工\/Г6 %?\/Г6 %?
19 20 25*
19 20 25*
*碗0
*碗0
/?5
4=Ь
/?5
4=Ь
ТЗ, 如2
->28
ТЗ, 如2
->28
о+ет
о+ет
为«~-
为«~-
W у
W у
Запрет 2,<—
Запрет 2,<—
作<—
作<—
Рис. 2.18. Ячейка фазосмещения N104B
Рис. 2.18. Ячейка фазосмещения N104B
V
V
工
工
\/Г6 %?
\/Г6 %?
следующего импульса на R/. Усилители Д5 и А4 вместе с конденсатором С6 и связанными с ними резисторами образуют регулятор амплитуды опорного напряжения отрицательной полярности. Амплитуда этого напряжения запоминается конденсатором С6, и при отличии амплитуды от заданного значения Vmax регулятор-усилитель А4 через резистор R2 изменяет значение интегрируем ого усилителем 42 напряжения так, чтобы обеспечить равенство амплитуд опорного напряжения и Umax*
Опорное напряжение сравнивается с напряжением управления компаратором А/, н при 〃у >〃оп взводится триггер 02.2, D2*3, который запускает времяза дающий узел, выполненный на транзисторах VT2, VT3, резисторах R6, R7 и конденсаторе С4. При поступлении из схемы защиты сигнала логической 1 формирование импульсов прекращается. Формирование импульсов происходит в диапазоне [а] 1-4, когда соответствующий сигнал равен логическому 0. Если после перехода этого сигнала в состояние логической 1 отпирающий нм пульс пе сформировался, на выходе D1.3 кратковременно образуется логический О, который также взводит триггер, что вызывает появление импульса с углом a7nпа：. Выделение импульсов для катодной и анодной групп осуществляется на элементах 04.7, D4.2 в зависимости от значения логического сигнала щ. Выходные импульсы этих элементов подаются на контакты разъема А19, В19 и 422, В22 для использования в качестве дополнительных импульсов для тиристоров, вступивших в работу раньше. На элементы D3.2t D3.3 могут быть поданы дополнительные импульсы от
аналогичных ячеек, управляющих тиристорами, вступающими в работу позже. При подаче логической 1 на вход Запрет выдача отпирающих импульсов, которая выполняется через усилители мощности VT4, VT6, Rt5, VT7, прекращается.
В ячейке формирователей импульсов AD моста VSB используется опорное напряжение, получаемое из ячейки АТ. Схемы ячеек аналогичны, за исключением элементов, относящихся к генератору Uon (усилители А2—А4 и связанные с ними элементы).
На компаратор А1 поступает напряжение управления противоположного знака, т. е. —«у.
Для управления тиристорами импульсы усиливаются по мощности и модулируются высокой частотой в усилителях А——F (для моста VSF) н А—В (для моста VSB). Каждая ячейка типа N101 обслуживает одно плечо выпрямительного моста.
В реверсивных ТП переключение выпрямительных мостов осуществляется по комбинированному алгоритму. Когда напряжение выбора выпрямительного моста 〃口，в качестве которого используется сигнал задания в регулятор тока, превышает некоторое значение “о, соответствующее режиму прерывистого тока, полярность 〃口 определяет необходимый мост, причем разрешение на переключение формируется датчиком закрытого состояния тиристоров. Если же |пп| <С/ПО, то происходит попеременное включение выпрямительных мостов. С работающего моста импульсы снимаются при |«п| <t^no| или если знак 〃л не соответствует работающему мосту, а также закрыты тиристоры анодной или катодной группы тиристоров. Подача отпирающих импульсов на другой мост возможна после паузы и фиксации запертого состояния тиристоров анодной и катодной групп работавшего ранее моста.
Схема датчика закрытого состояния тиристоров UQ приведена на рис. 2.19. Работа датчика основана на уменьшении коэффициента связи между обмотками / и 〃 при работе обмотки Ш в режиме, близком к короткому замыканию, при открывании транзистора VT2 во время работы тиристора, к которому подключен датчик. Выходные напряжения датчиков подаются на компараторы, размещенные в ячейке фор миров ателей типа N118, где при превышении некоторого порогового значения 5—6 В формируются логические сигналы закрытого состояния тиристоров. Из ячейки выдаются логические сигналы закрытого состояния каждого плеча (логические 1) и отдельно состояния анодной н катодной групп выпрямительного моста (логический 0). Каждая ячейка обслуживает вы-
Рис. 2.19. Датчик состояния тиристоров преобразовательных агрегатов серии ТПП1 и электроприводов серин КТЭ
прямительиый мост. На ячейке типа N118 размещен также генератор питания датчиков закрытого состояния. Число датчиков UQ определяется силовой схемой ТП. В электроприводах серии КТЭ, в которых тиристоры каждого плеча групп VSF и VSB включены встречно-параллельно, используются шесть датчиков. В 12-пульсных выпрямительных схемах используются 24 датчика.
Структурная схема узлов переключения выпрямительных мостов показана на рис. 2.20. В 12-пульсной схеме используются два комплекта таких узлов для двух выпрямителей, подключенных к обмоткам силового трансформатора, соединенным в треугольник и звезду; узлы сблокированы между собой для обеспечения одновременной подачи импульсов на тиристоры обоих выпрямителей. Требуемый выпрямительный мост выбирается сигналом направления В, узел формирования которого для преобразователей серии ТПП1 находится в ячейке регулирования токов типа N109. Узел содержит два компаратора ТН1 и ТН2, на входе которых напряжение 〃口, задающее выпрямительный мост (обычно напряжение задания тока), сравнивается со значением U^ соответствующим режиму прерывистого тока. Выходные сигналы компараторов определяют выходной сигнал триггера Т. Если же | «п I < | Vno |, то на выходе обоих компараторов логические 1, и переключение триггера происходит после каждого отключения АГ, AD устройством АВ при переключении мостов, чем и обеспечивается сканирование.
Схема ячейки переключения приведена на рис. 2.21. Триггер Т1 переключается сигналом 6 при отсутствии в этот момент импульсов управления и сигнала бестоковой паузы, а также при наличии сигнала закрытых тиристоров катодной или анодной групп работавших выпрямительных мостов. После восстановления напряжения на всех тиристорах ТП с выдержкой времени, определяемой конденсатором С1 и составляющей 0,5——0,75 мс, переключается триггер Т2.
Рис. 2.20. Узлы переключения выпрямительных мостов преобразовательных агрегатов сернн ТПШ
Рис. 2,21. Ячейка логики переключения N124
При переключении триггера Т/ на выходе обоих элементов D5, Об устанавливаются логические 1 и подаются сигналы запрета включения тиристорных мостов V5F, VSB. При этом снимается питание +15 В с выходных каскадов системы управления с помощью ячеек ANF, ANB, формируются сигнал паузы FB и сигналы срыва импульсов.
После переключения Т2 при получении подтверждающих сигналов со второго устройства ДВУ на выходе одного нз элементов D5t D6 уста- на вливается логический 0, что приводит к подаче питания на выходные каскады вступающих в работу выпрямительных мостов и спустя выдержку времени, определяемую конденсатором С4 или С5, ко включению устройства АТ или AD. При этом снимается сигнал FB.
Структурная схема СИФУ электропривода серии КТЭ приведена на рис. 2.22. В ней применены гибридные интегральные схемы (ГИС) типа ДК1, размещенные в ячейке фазосмещения АТ, Работа такой ГИС описана в [11]. Каждая ГИС формирует последовательность импульсов для двух плеч выпрямительного моста VSF и для двух плеч моста VS6. По схеме она близка к схеме канала фазосмещения, изображенного на рис. 2.18. Схема содержит два иуль-органа, генерирующих импульсы длительностью 180° на интервалах Af>0 и AfV& а также короткий импульс сброса напряжения интегратора, вырабатывающего опорное напряжение, компаратор напряжений 〃。“ и 〃旷 формирователь длительности отпирающего импульса, схему логики, вырабатывающей отпирающий км пульс на одном из четырех выходах ГИС в зависимости от условий 4f>0 или AfVO и от сигнала из узла переключения мостов АВ, а также схему получения сдвоенных (основного и дополнительного) импульсов.
Рис. 2.22. СИФУ электропривода серии КТЭРис. 2.22. СИФУ электропривода серии КТЭA-F (NW1)A-F (NW1)黑2С北必偿鴉 例加 6 〃17<512Jl5rl22黑2С北必偿鴉 例加 6 〃17<512Jl5rl22
Рис. 2.22. СИФУ электропривода серии КТЭ
Рис. 2.22. СИФУ электропривода серии КТЭ
A-F (NW1)
A-F (NW1)
黑2С北必偿鴉 例加 6 〃17<512Jl5rl22
黑2С北必偿鴉 例加 6 〃17<512Jl5rl22
В ячейке ЛД вырабатывается напряжение 〃；=〃；+% или ——〃》，+% в зависимости от работающего выпрямительного моста. Ячейка логики переключения ЛВ построена на тех же принципах, что н ячейка типа N124, и содержит элементы, размещенные в ячейке N109.
Системы импульсно-фазового управленияпреобразовательных агрегатов серии ТВ(Р)
Схема устройства фазосмещения преобразовательных агрегатов серий ТВ, ТВР изображена на рис. 2.23. В нем использованы формирователи шестифазиой системы управляющих импульсов длительностью 65—80°. Для 12-пульсных схем выпрямления используются две такие системы, сдвинутые на 30°.
В блоке фильтров Z с помощью резонансных /?С-фильтров из сетевого напряжения 380 В формируется система шестифазных сдвинутых на 60° напряжений, которые поступают в блок ДД/. На выходе блока образуются 12 напряжений, сдвинутых на 30° с амплитудой 9,2—9,5 В, и напряжение 〃厶，представляющее собой 12~пульсное выпрямленное напряжение, служащее опорным для ограничения углов aWin, атаж. С выхода усилителя АА2 снимается напряжение управления 〃у, определяющее угол управления а. На вход АА2 подается сигнал из системы управления 〃у, н сигнал ограничения с устройства AQ.
Ячейки AZ (по одной для каждого плеча выпрямительиого моста) предназначены для формирования импульсов по длительности и их фа- зосмещения. Напряжение и§ сравнивается с опорным напряжением для данного плеча компаратором AU. При их равенстве одновибратором, вы- 6—977
Рис. 2.23. СИ ФУ преобразовательных агрегатов серии ТВ(Р)
полненным на транзисторах VTlr УТ2, генерируется импульс длительностью 65—80°. Транзистор VT3 является промежуточным усилителем, на базу которого может быть подан сигнал срыва импульсов из узла логического переключающего устройства. Нагрузкой VT3 является изолирующий трансформатор Т1, напряжение вторичной обмотки которого управляет транзистором VT4. На выходе этого транзистора включен импульсный трансформатор TD.
В схеме раздельного управления выпрямительными мостами реверсивного ТП используются датчики состояния вентилей. Датчик, схема которого приведена на рис. 2.24, контролирует состояние либо анодной, либо катодной группы тиристоров, поэтому для выпрямительного моста устанавливаются две ячейки, входы которых соединены по схеме ИЛИ. Если хотя бы один из тиристоров проводит ток, на выходе ячейки появляется логический 0, при этом осуществляется запрет переключения. Для гальванического отделения от высоковольтных силовых цепей в датчике применены оптронные модули типа МДО-ЗА. Чувствительность датчика 20—100 В.
В системе раздельного управления предусмотрена возможность установки паузы, равной 0,5; 1,5 или 3 мс. Система выполнена трехпозиционной: при отсутствии задающего напряжения и запрета со стороны датчика состояния тиристоров отпирающие импульсы отсутствуют на обоих мостах. При наличии задающего сигнала в соответствии с его полярностью н отсутствии запрета включается нужный мост. В логике раздельного управления предусмотрен токовый возврат, т. е. подача отпирающих импульсов на ранее работавший мост, если во время отсчета паузы в нем появился ток нагрузки.
Рис. 2.24. Датчик состояния тиристоров преобразовательных агрегатов серии ТВР
Д. Системы импульсио-фазового управления ТПэлектроприводов серии ЭТУ3601
Система импульсно-фазового управления состоит из трех идентичных каналов фазосмещения с общим для них управляющим органом и узлом переключения выпрямительных мостов (рис. 2.25). Каждый канал СИФУ управляет двумя противофазными тиристорами выпрямительного моста； СИФУ выполнена по вертикальному принципу с линейно возрастающим опорным напряжением. Управляющий орган А1 предназначен для суммирования напряжения управления 〃у с напряжением, определяющим угол согласования а0, н напряжением сигнала защиты, переводящим ТП в режим инвертирования. Пределы изменения выходного напряжения узла ограничены значениями, соответствующими amin, а?пах. На входе компаратора АЗ это напряжение сравнивается с опорным 〃оц, которое формируется следующим образом.
Напряжение питающей сети, сглаженное фильтром RC, подается на два нуль-органа, работающих практически в противофазе: длительность прямоугольного импульса на выходе каждого нуль-органа около 176°. В тот момент времени, когда на выходах обоих нуль-органов логические О, срабатывает ключ УГ/, закорачивающий интегратор А2. После появления импульса на выходе одного из нуль-органов ключ закрывается, и интегратор интегрирует постоянное напряжение, которое и используется в качестве опорного. В момент равенства 〃у=〃оп одновибратор для транзистора VT6 формирует импульс длительностью 500—800 мкс, который в зависимости от того, какой из двух нуль-органов сработал, подается на формирователь управляющего нм пульса тиристора анодной или катодной группы. Каждый формирователь имеет два входа: один для «своего» импульса, а второй для «чужого», что обеспечивает формирование дополнительного импульса через 60°. Формирователь импульсов работает на импульсный трансформатор или оптронный тиристор (для электропривода малой мощности). 6*
Рис. 2.25. СИФУ электропривода ЭТУ3601
В устройстве переключения выпрямительных мостов имеется нуль- орган, который определяет знак напряжения 〃ц, определяющего требуемый выпрямительный мост. Переключение мостов разрешается при закрытом состоянии всех тиристоров силовой схемы, что контролируется датчиком состояния тиристоров, выполненном на оптронах. Длительность бестоковой паузы ——около 1 мс. После окончания паузы разрешается подача управляющих импульсов на вступающий в работу мост, одновременно переключается полярность напряжения обратной связи по току в регуляторе тока (что необходимо, так как в качестве сигнала обратной связи используется вьтрлм刀енное напряжение с трансформаторов тока), а также изменяется полярность напряжения 〃у на входе СИФУ по отношению к полярности напряжения 〃> на выходе регулятора тока и вырабатывается сигнал 〃р.
・ Система защит преобразовательной части
Преобразовательная часть тиристорных электр опр иводо в снабжает- ся быстродействующей системой защиты, назначение которой ——обнаружить аварию и локализовать ее, уменьшить ее вредные последствия. Большая часть аварий влечет за собой появление значительных токов в тех или иных элементах силовой цепи, и поэтому основное назначение защиты ——ограничить рост тока в силовой цепи. Некоторые виды аварии могут вызвать выход из строя элементов схемы без увеличения тока; например, отключение принудительной вентиляции вызывает пере- грев тиристоров даже при номинальном токе; некоторые элементы выходят из строя при появлении перенапряжений, в частности, приходящих
из питающей сети. К появлению больших токов приводят короткие замыкания в цепях переменного и постоянного тока, одновременная подача управляющих импульсов на тиристоры обоих выпрямительных мостов ТП, пробой тиристора, опрокидывание инвертора, выдача управляющего импульса со значительным опережением по отношению к требуемому моменту и т. д. Чаще всего эти аварии вызываются сбоями и выходом из строя элементов фазосмещаюгцего и переключающего устройств, старением тиристоров, неисправностями в системе регулирования тока нагрузки, глубокими посадками питающих напряжений： силового, опорного, собственных нужд. Для уменьшения последствий и прекращения аварийного режима используют установку индивидуальных предохранителей к тиристорам, быстродействующих автоматических выключателей на стороне как постоянного, так и переменного тока, так называемую «сеточную» защиту, воздействующую на моменты выдачи управляющих импульсов или (и) их снятие. Схема зашиты электропривода зависит от его мощности н усложняется с ростом последней.
. Электроприводы серии KT3V мощностью до 2000 кВт
В этой серии защита основана на измерении тока нагрузки датчиком тока, подключенным- к шунту, и переменного тока на входе выпрямителя с помощью трансформаторов тока. Предусмотрена система контроля состояния предохр анителей и вентиляции.
На рис. 2.26 представлена схема контроля тока и формирования аварийных сигналов [ячейка дифференциации и индикации аварии (ДИА) типа Я ФУ0205]. Выделение аварийных сигналов осуществляется компараторами 42, АЗ. Переключателем SB1 выбирается режим работы защиты: дифференциальная Д или максимальная• М. При установке SB1 в положение М верхняя и нижняя части схемы не связаны меж-
.^ то?2一上一#|工「ШШ之.^ то?2一上一#|工「ШШ之^°Абари^ 4—м^°Абари^ 4—мРис. 2.26. Ячейка дифференциации и индикации аварии 只①У0205Рис. 2.26. Ячейка дифференциации и индикации аварии 只①У0205
.^ то?2一上一#|工「ШШ之
.^ то?2一上一#|工「ШШ之
^°Абари^ 4—м
^°Абари^ 4—м
Рис. 2.26. Ячейка дифференциации и индикации аварии 只①У0205
Рис. 2.26. Ячейка дифференциации и индикации аварии 只①У0205
ду собой. На выпрямитель V подаются напряжения со вторичных обмоток трансформатора тока через промежуточный трансформатор. На контакт В20 может быть подано второе, уже выпрямленное напряжение, пропорциональное модулю переменного тока. Когда напряжение сигнала, пропорционального модулю переменного тока, превысит напряжение уставки, задаваемое потенциометр ом R1, на выходе компаратора 42 появится логический 0, и триггер, выполненный на элементах / и 2 микросхемы О/, сработает, при этом на выходе элемента 3 микросхемы D2 появится логическая /, а также включатся реле К2 н светочувствительный диод Н2.
На вход компаратора АЗ поступает модуль сигнала, пропорционального напряжению датчиков тока нагрузки. Узел выделения модуля выполнен на усилителе ДЛ Когда напряжение на входе АЗ (отрицательной полярности) превысит напряжение уставки, задаваемой потенциометром на выходе АЗ появится логический 0, при этом сработает триггер, выполненный иа элементах 3 н 4 микросхемы D1. На контакте АЮ появится логическая /, включатся реле и светочувствительный диод Н1. Сброс триггеров осуществляется нажатием кнопки SN2. При этом реле К1 отпадает и на входы элементов 2 и 5 микросхемы D1 подается логический 0.
При переключении SB1 в положение Д на входах компараторов 42, АЗ сравниваются напряжение положительной полярности, пропорциональное |/~|, и напряжение отрицательной полярности, пропорциональное |/d|. При этом на выходе 42 появляется логический нуль при |/~|>|/d|, а на выходе АЗ—при |/^|<\Щ9 т.е. схема защиты срабатывает, если разница в токах Id и /~ превосходит допустимую, что указывает на аварийный режим. В дальнейшем работа схемы не отличается от описанной выше.
Выходные цепи ячейки используются следующим образом. Размыкающийся контакт реле К2 разрывает цепь готовности электропривода. Появление логического 0 на контакте ВИ приводит к установке максимального угла инвертирования. Логический сигнал на контакте АЮ используется для воздействия на ячейку ускоренного отключения УЛ С, а напряжение высокого уровня на контакте В17 ——для воздействия на ячейку ускоренного отключения УАС1 (см. далее). При подаче логического 0 на выходы 56 или (и) В10 ячейка также вырабатывает аварийные сигналы.
Схема ячейки У4С типа ЯФУ0166 приведена на рис. 2.27. При поступлении на ее вход логической 1 на вторичных обмотках трансформатора Т формируется импульс напряжения, который воздействует на индукционно-динамический привод (см. разд. 6) и отключает автоматические выключатели серии ВАТ-42.
Схема ячейки УАС1 типа Я ФУ0203 показана на рис. 2.28. Конденсатор СЗ заряжается до напряжения 250——280 В. При появлении положительного напряжения на управляющем электроде тиристора VS последний открывается, и конденсатор СЗ замыкается иа обмотку независимого расцепителя автоматического выключателя QF. Так как обмотка выбирается на напряжение НО В, то отключение происходит форсированно. После разряда СЗ ток в цепи определяется резистором R4, сопротивление которого намного превосходит сопротивление обмотки QF-F и меньше тока удержания тиристора. При снятии напряжения с управляющего электрода тиристора он закрывается.
Рис. 2.28. Ячейка ускоренного отключения автомата типа ЯФУ0203
Контроль наличия напряжений собственных нужд осуществляется ячейкой КСН типа ЯФУ0204 (рис. 2.29). Ячейка обеспечивает включение реле К только при наличии напряжения во всех трех фазах, близкого к номинальному. При снижении напряжения хотя бы одной фазы закрывается стабилитрон V3, а затем и транзистор ИГ, реле К отключается, тиристор VS3 закрывается. Тиристор VS3 откроется только после повышения напряжения выше уровня, определяемого стабилитронами V/, V2. Конденсатор С служит для задержки включения реле Л на время, необходимое для зарядки конденсаторов фильтров, установленных в ячейках управления.
Узел контроля сгорания допустимого числа предохранителей в одном плече силовой схемы (рис. 2.30) состоит из резисторно-контактных узлов, находящихся в силовых блоках (в вентильной секции СВ) и ячеек контроля предохраиителей (ЯКП) типа ЯФУ0207 или ЯФУ0211 в шкафу управления.
Каждый силовой блок содержит сигнальную цепочку, состоящую из высокоточного резистора Rn и включенного с ним последовательно замыкающегося вспомогательного контакта силового предохр анителя 1F1—IFn. Все цепочки одного плеча силовой схемы соединяются в параллель и подключаются к стабилизированному источнику +15 В, а общая точка вспомогательных контактов — к соответствующему входу
Рис. 2.29. Ячейка контроля напряжения собственных нужд типа ЯФУ0204
Рис. 2.30. Схема контроля силовых предохранителей электроприводов серии КТЭУ
транзисторного ключа, собранного на микросхемах (4/——АЗ). Двенадцать ключей (по числу контролируемых плеч) объединены общей нагрузкой (реле ^/) в коллекторной цепи. К базе каждого из 12 транзисторов-ключей подключены вспомогательные контакты предохранителей, относящиеся к одному плечу силовой схемы, и через высокоточные резисторы R/—R12 и общий для всех ключей резистор R13 запирающее напряжение от стабилизированного источника —15 В.
При сгорании предохранителя замыкается его вспомогательный контакт, в результате чего в базу соответствующего транзистора начинает поступать отпирающий ток от источника 4-15 В. Ток прямо пропорционален числу сгоревших предохранителей в плече. При выходе из строя одного (или двух ——в зависимости от R/3) предохранителя открывается соответствующий транзистор и включается реле KI, которое, в свою очередь, через свой замыкающий контакт включает реле К2 и КЗ. Одним своим замыкающим контактом К2 шунтирует контакт К/, тем самым «запоминая» включенное состояние К2 и КЗ, вспомогательные контакты которых используются для целей сигнализации и для запуска схемы задержки аварийного сигнала в ячейке реле времени (ЯРВ). Второй замыкающий контакт К1 шунтирует резистор R/3, что приводит к увеличению тока подпора, запиранию транзистора и отключению реле KL
На базе микросхемы А7 и реле К5 собрана схема, формирующая аварийный сигнал, В исходном состоянии ток подпора от источника —15 В (через резисторы R/5, R/6) превышает отпирающий ток от источника + 15 В (через резистор R/?), при этом транзистор закрыт и реле К5 отключено. Благодаря элементу задержки ——конденсатору С/, время заряда которого превышает время включения — отключения К1, за время кратковременного включения К/ схема не успевает сработать. Резистор R/6 ограничивает ток разряда конденсатора. При выходе из строя двух (трех) предохр а ните лей в плече отпирающий ток возрастает до уровня, достаточного для поддержания транзисторного ключа в открытом состоянии. При этом реле К/ будет постоянно включено, что, в свою очередь, приведет к включению К5 и отключению реле К4, вспомогательные контакты которых используются в цепях сигнализации, а также в цепях, формирующих аварийный сигнал для устройства защиты.
Схема задержки аварийного сигнала (ячейка ЯРВ) типа ЯФУ0206 приведена на рис. 2.31. На вход ячейки поступают сигналы о неисправ-
Рис. 2.31. Ячейка реле времени Я ФУ0206
ности системы вентиляции (реле КР) или о сгорании двух предохранителей в одном плече силовой схемы.
В исходном состоянии реле К2 и КЗ отключены, а конденсатор С/ (через размыкающий контакт КЗ и резистор RI) заряжен относительно общей точки ОТ до напряжения, близкого к напряжению питания + 15 В, при этом полевой транзистор VT открыт, сток подключен к входу трапзисторного ключа, собранного иа базе микросхемы А/. Транзисторный ключ выполнен по схеме с общим эмиттером и током истока полевого транзистора удерживается в открытом состоянии. Реле KI, являющееся коллекторной нагрузкой транзистора, находится во включенном состоянии.
При исчезновении потока охлаждающего воздуха (реле КР) или сгорании двух пред охр анителей в плече (реле КЗ) на вход ЯР В подается потенциал общей точки ОТ системы питания, что приводит к включению реле К2 и КЗ, вспомогательные контакты которых используются в цепях сигнализации. Размыкающий контакт реле КЗ разрывает также цепь заряда конденсатора С/, который начинает разряжаться через резисторы R2 и R3. Значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсатора выбраны таким образом, чтобы время разряда конденсатора до напряжения отсечки (4,2 В) на затворе полевого транзистора составило примерно 5 мин, при этом полевой транзистор закрывается и закрывает, в свою очередь, транзистор-ключ. Реле К/ обесточивается и изменяет состояние своих контактов, которые используются в цепях защиты.
Потенциометром R3 настраивается время задержки.
Электроприводы серии КТЭУ мощностью 1000——12 000 кВт
Защита преобразовательной части этих электроприводов строится по тем же принципам, что и приводов мощностью до 2000 кВт, ио в связи с большей сложностью и ответственностью этой серии в систему зашит введены дополнительные узлы, способствующие распознаванию аварии на более ранней стадии и увеличивающие живучесть электропривода.
Структура токовых защит для 12-пульсной реверсивной схемы показана на рис. 2.32. Она выполнена на ранее рассмотренных ячейках ДИА, УАС, КСН, а также на ячейках контроля тока (КТ), логической обработки (ЛО), контроля коммутации (ИНК).
Пороговые устройства (компараторы) ТШ——ТН4 формируют логические сигналы превышения входным сигналом заданного уровня. На выходе элемента D2 формируется логический 0 либо при неравенстве выпрямленных токов тиристорных мостов, либо при превышении током на входе ТП i〜значения постоянного тока (i==/di+^d2). Такие явления могут иметь место кратковременно, например, при пробое тиристора с последующим его отключением предохр анителем. Для уменьшения числа отключений электропривода используется автоматическое повторное включение (АПВ). При появлении аварийной ситуации импульсы по сигналу аИив кратковременно переводят ТП в инверторный режим. Если авария ие прекратилась или же повторилась в течение 0,5 с, то формируется сигнал постоянной аварии и взводится триггер 7, который через элементы D3, D4 переводит ТП в инверторный режим и через ячейку УАС отключает автоматический выключатель QF. Сигналы ос-
Рис. 2.32. Схема токовых защит преобразовательной части электропривода серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт
тальных аварий также воздействуют на элемент D3 через элемент 04. В частности, отключение QF происходит по сигналу несостоявшейся коммутации от ячеек ИНК (типа ЯФУ0076), схема которой приведена на рис. 2.33. В ячейке выявляется факт проводимости тиристоров в за- прещенной для данного тиристора зоне, например, при прорыве инвертора. Если принять, что dmax составляет 180°, а угол проводимости тиристора 120°, то запрещенной зоной является интервал от 300 до 360°, отсчитываемый от точки естественного отпирания.
В схеме для определения запрещенных областей используются сформированные в схеме СИФУ сигналы ограничения Ло, В。， Со длительностью 180°. Например, запрещенная область для тиристора +Д находится из условия До^о=1- Факт проводимости тиристоров определяется по падению напряжения на резисторах, включенных в звезду в цени вторичной обмотки промежуточного трансформатора, первичная обмотка которого подключена ко вторичным обмоткам трансформаторов тока.
Полярность протекающего через резистор тока определяет анодную или катодную группу. Этот ток нуль-органами AU1—AU6 преобразуется в логический сигнал. Определение попадания в запрещенную точку осуществляется микросхемами D2——D4 и фиксируется триггером D5.
В заключение отметим, что структура защит в серии ЭКТ зависит от мощности электропривода. При /ном не более 500 А используются герконные реле, а для электроприводов большей мощности структура защит близка к изображенной на рис. 2.32 (но для 6-пульсной схемы). Так как элементы системы управления в серии ЭКТ размещаются на печатной плате больших размеров, то ячейка защиты содержит узлы.
Рнс. 2.33. Схема ячейки контроля коммутации типа ЯФУ0076
в серии КТЭУ находящиеся в ячейках КТ, ДИА, ЛО и ИНК (см. рис. 2.32), без узла АПВ, который в серии ЭКТ не применяется; дифференциальная защита тиристорных мостов (элементы TH lt TH2 па рис. 2.32) заменена максимальной защитой по постоянному току с помощью одного компаратора.
Электроприводы серии КТЭ и преобразовательные агрегатысерии Tnni
Особенностью построения защиты ТП этих серий является применение герконных реле, магнитное поле в которых пропорционально току нагрузки, протекающему по входным шинам выпрямительных мостов, а также использование датчиков проводимости тиристоров для анализа аварийных режимов (в серии ТПП1). Для агрегатов ТПП1 предусмотрены следующие виды защит: от аномальных режимов в сети собственных нужд, опрокидывания инвертора, возникновения уравнительного тока, превышения мгновенного значения тока нагрузки, выхода из строя двух и более параллельных ветвей в одном плече выпрямительного моста, исчезновения потока охлаждающего воздуха, перегрузок при перегорании предохранителей в выходных усилителях типа N101, перенапряжений.
Структурная схема защит приведена на рис. 2.34. Ее основой является ячейка аварийного состояния AFlt упрощенная схема которой изо* Сражена на рис. 2,35.
Рис. 2.34. Структура защит преобразовательных агрегатов серии ТПП1Рис. 2.34. Структура защит преобразовательных агрегатов серии ТПП1陋 ^^^^5 7陋 ^^^^5 7小“當=0小“當=0
Рис. 2.34. Структура защит преобразовательных агрегатов серии ТПП1
Рис. 2.34. Структура защит преобразовательных агрегатов серии ТПП1
陋 ^^^^5 7
陋 ^^^^5 7
小“當=0
小“當=0
На вход S триггеров Т1——Тб поступают управляющие импульсы соответствующих тиристоров VI—V6. Триггеры сбрасываются при закрывании этих тиристоров, т. е. если тиристор открыт, то на выходе триггера логическая 1. Схема выделения запрещенных зон по логическим сигналам 5—U3 определяет для каждого тиристора его запрещенную зону от 300 до §60°, отсчитываемую от момента естественного отпирания [аналогично току, как это выполнено в ячейке ЯФУ0076 (см. рис. 2.33)]. На выходах элементов D1―D6 формируется логический 0, если тиристор открыт в запрещенной зоне. На выходе элемента D11 при этом формируется логический 0 (сигнал U。)，
Если все тиристоры анодной или катодной группы проводят ток, то на выходе элемента D10 формируется логический 0 (сигнал /ур). При подаче логического 0 на контакт 7 на выходе усилителя А1 или А2 появляется логический 0 длительностью, определяемой параметрами С и R» что приводит к формированию внеочередных отпирающих импульсов на всех тиристорах данной группы (анодной или катодной).
Аварийный сигнал /ур поступает непосредственно на ячейку памяти (см. рис. 2.34), где формируется сигнал аварии (ячейки N617, N501A, N311, N317 рассмотрены в разд. 7). Сигнал Ud поступает на узел задержки DL1; значение задержки зависит от напряжения ТП U& и уменьшается с увеличением Ud [12]. Сигнал опрокидывания инвертора Uit который появляется на выходе DL1 спустя время задержки, запоминается и воздействует на вход ячейки AF1 для формирования внеочередных отпирающих импульсов, благодаря которым двухфазное опрокидывание инвертора превращается в однофазное, которое легче.по протеканию аварийного режима.
Защита при превышении мгновенного значения тока осуществляется с помощью датчика тока UA, подключенного к шуиту и измеряющего суммарный ток нагрузки, а также герконных датчиков FAlt Е42, измеряющих токи выпрямительных мостов VSF и VSB. Пороговый элемент TH датчика тока UA срабатывает при /d=2,65/dHoM, аварийные сигналы запоминаются в ячейке S. Защита от аномальных режимов в цепи собственных нужд осуществляется с помощью ячейки N313.2 (узел 2). Узел содержит выпрямитель, компаратор с регулируемым напряжением срабатывания и линию задержки, служащую для отстройки от коммутационных искажений. При недопустимом снижении напряжения собственных нужд или обрыве одной из фаз на выходе узла формируется логический сигнал. Сигнал перегорания предохранителя в ячейке усиления импульсов типа N101 вырабатывается в ячейке управления и контроля типа N117.
Контроль исправности пр ед охр анителей силовой цепи осуществляется в ячейках АС (по одной на каждый выпрямительный мост), которая вырабатывает сигналы перегорания одного предохранителя в плече 尸=1 и более одного предохранителя F》2. Эти сигналы поступают в узел 3 ячейки типа N313.3, где обрабатываются вместе с сигналом исчезновения принудительной вентиляции ВР. При исчезновении принудительной вентиляции на время более 5 мин или исчезновении вентиляции и перегорании одного предохранителя вырабатывается аварийный сигнал.
При появлении сигнала Авария в ячейке N317 формируются логические сигналы на отключение автомэтического выключателя цепи нагрузки QF и сдвига импульсов в инвертор аИнв, спустя несколько милли-
Рис. 2.36. Структура защит преобразовательной части электроприводов серии КТЭ
секунд после которого подается сигнал на срыв импульсов. При опрокидывании инвертора воздействие на управляющие импульсы не выполняется.
Блок защиты от перенапряжений FUma% содержит защитные предохранители F, при перегорании которых вырабатывается предупреждающий сигнал.
Для электроприводов серии КТЭ схема защиты упрощена (рис. 2.36). Максимально-токовая защита осуществляется герконными реле, установленными на шинах постоянного и переменного тока F/=, FA〜， датчиком выпрямленного тока /必 который воздействует на схему защиты через пороговый элемент ТН1, а также максимальными расцепителями автоматических выключателей серии А3700. Аварийные сигналы за- пиминаются в ячейке памяти S и через нее воздействуют на отключение автоматического выключателя QF и сдвиг импульсов в инвертор.
Защита срабатывает также при неисправностях в системе питания собственных нужд, при недопустимых посадках напряжения силовой цепи Uc,4 при перегорании двух предохранителей в плече. При перегорании одного предохранителя срабатывает предупреждающая сигнализация %.
Раздел 3
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ
Общие сведения
Системы управления обеспечивают требуемые характеристики электропривода. Они состоят из аналоговых или цифровых регуляторов, изменяющих с необходимой точностью по заданному закону основную координату электропривода и ограничивающих допустимые значения
промежуточных координат, логических систем, служащих для управления режимами электропривода, сигнализации и защиты. Системы управления по сигналам заданного значения основной координаты, сигналам состояния защит электропривода и оперативным, характеризующим требуемые режимы работы, формируют выходные сигналы в ТП и в силовую схему электропривода： напряжение управления СИФУ, сигнал, определяющий работающий выпрямительный мост для реверсивных электронрвводов, и сигналы о включенном или отключенном состоянии силовых аппаратов главной цепи.
В зависимости от выполняемых функций основного регулятора электроприводы делятся на электроприводы:
с регуляторами скорости двигателя;
с регуляторами ЭДС или напряжения электродвигателя;
с регуляторами положения исполнительного органа (или вала электродвигателя);
с регуляторами взаимного положения двух или нескольких исполнительных органов, приводимых отдельными электродвигателями;
с регуляторами тока;
с регуляторами мощности (как правило, для размоточно-намоточных механизмов).
По способу управления потоком возбуждения электродвигателя можно выделить электроприводы с постоянным потоком — однозонные и с изменяющимся потоком ——двухзонные.
В зависимости от использованной элементной базы системы управления выполняются аналоговыми, цифровыми и цифро-аналоговыми. Наибольшее распространение в настоящее время получили аналоговые системы.
Для получения высокой точности отработки задания используются цифро-аналоговые системы. На базе цифровой техники в этом случае выполняется регулятор основной координаты, а также, возможно, нескольких промежуточных. Часто цифровые системы реализуются на основе микропроцессоров.
Системы управления могут выполняться с последовательной коррекцией или с параллельной коррекцией параметров. Преимущественное распространение в СССР и за рубежом получили системы, построенные на принципах подчиненного регулирования параметров с последовательной коррекцией.
Системы управления электроприводами средней и большой мощности, изготовляемых заводами ХЗМЗ и «Преобразователь» для широкого применения в металлургической, горнодобывающей и др у nix отраслях промышленности, имеют следующие технические данные:
диапазон регулирования скорости для электроприводов с регуляторами скорости ——не менее 50: 1, для электроприводов с регуляторами ЭДС или напряжения — не менее 20 : 1;
погрешность стабилизации скорости в статическом режиме при из- менении температуры окружающей среды от 1 до 40 ℃ и изменении напряжения питающей сети на ±10 % номинального значения для электроприводов с регуляторами скорости — не более 1 %;
погрешность стабилизации скорости при изменении нагрузки от нуля до номинальной ——не более 0,1——0,2 % при применении тахогенераторов с малыми пульсациями, например типов ПТ и ТТ；
быстродействие системы регулирования скорости ——время первого согласования при скачке небольшого задания скорости (без выхода на токоограничение) — не более 60 мс;
время реверса тока для реверсивных электроприводов с раздельным управлением — не более 30 мс;
наличие возможности изменения и стабилизации заданного значения ускорения или замедления электродвигателя с погрешностью не хуже 5 %;
наличие возможности ограничения скорости нарастания тока в якоре электродвигателя без изменения быстродействия контура тока；
уставка токоогр аничения для двухзоппых электрон ри водов при необходимости изменяется в функции скорости;
полный диапазон изменения магнитного потока для двухзонных электроприводов обеспечивается при изменении ЭДС электродвигателя в процентах номинального значения: в статическом режиме — не более 1 %, в динамическом режиме—не более 3% при продолжительности разгона в зоне изменения потока 1 с и более;
погрешность отработки положения исполнительного органа механизма, обусловленная электрической частью электропривода, в электроприводах с регуляторами положения при измерении рассогласования с помощью сельсинной измерительной системы с учетом температурного дрейфа и без учета погрешности датчика положения в процентах максимального напряжения на выходе фазочувствительного усилителя — не более 0,3 % (для электроприводов с цифровыми измерителями рассогласования погрешность отработки положения определяется типом измерителя) ;
время отработки скачка задания на входе пропорционального регулятора положения без ограничения тока— не более 0,25 с;
диапазон изменения заданного значения статического тока для электроприводов с регуляторами тока и мощности — не менее 10: 1;
погрешность регулирования тока для таких электроприводов в процентах к номинальному значению: в статическом режиме—не более 1,5 %, в динамическом режиме— не более 5 %•
±0,5±2(5)+ 10(15)±0,5±2(5)+ 10(15)Технические данные специальных электроприводов могут отличаться от приведенных. Например, электроприводы бумагоделательных машин, листовых и редукционных станов горячей прокатки имеют погрешность стабилизации скорости при изменении нагрузки, а также при действии других факторов не более 0,05——0,1 %. Электроприводы серий ЭТ6 и ЭТУ3601 рассчитаны на диапазон изменения скорости 1 : 104, при этом обеспечивается следующая погрешность стабилизации скорости, %, по отношению к установленной скорости при изменении нагрузки от 0,15 до 1,0 номинального значения:
±0,5±2(5)+ 10(15)
±0,5±2(5)+ 10(15)
8HoM •••••••••••••••
°,3 3HoM
1 °一 4 sHом • •
Значения в скобках относятся к электроприводам серии ЭТУ3601.
Электроприводы серии ЭПУ1, предназначенные для привода подач, обеспечивают диапазон регулирования скорости I : 104 при минимальной частоте вращения 0,1 об/мин. Полоса пропускания замкнутой по скоро- 7—977
0,5(2)22,5(10)5(15)15 (25)250,5(2)22,5(10)5(15)15 (25)25сти системы регулирования при амплитуде сигнала задания 0,1 В составляет 35 Гц. Изменение скорости при набросе и сбросе нагрузки 0,5Жном относительно уровня 0,5Л4Ном- при (о==0,001а)ном не превышает 100 %, а время восстановления скорости 0,15 с. Суммарная погрешность скорости, %, относительно установленной, вызванная изменениями нагрузки, напряжения сети и температуры окружающей среды, составляет:
0,5(2)22,5(10)5(15)15 (25)25
0,5(2)22,5(10)5(15)15 (25)25
®тах • • 0,5 <отах ° • I ®та jc 0,01 ^шах 1°7 (Ота% 1°-4 ®таэе
В скобках приведены данные для электроприводов главного движения при наличии обратной связи по скорости. Для таких электроприводов полоса пропускания замкнутого контура 20 Гц. Для электроприводов, замкнутых по ЭДС, суммарная погрешность скорости не превышает 0,1(0 ном*
Электроприводы серии ЭПУ2, замкнутые по скорости, обеспечивают полосу пропускания 10 Гц, а время восстановления скорости при набросе нагрузки 0,5ЛГНом не превышает 0,4 с. Диапазон регулирования скорости 1 : 103, причем суммарная погрешность скорости при(й=(оНом не превышает 3 %. Для электроприводов, замкнутых по ЭДС, диапазон регулирования скорости для нереверсивных электроприводов 50: 1 и реверсивных 20 :1, причем суммарная погрешность скорости ие превышает 5 % при (0 = (Оном.
Электроприводы типа ЭТРП, предназначенные для главного движения металлорежущих станков и имеющие мощность до 30 кВт, обеспечивают диапазон регулирования скорости изменением напряжения ТП 1 : 100, при этом при изменении нагрузки от нуля до номинальной погрешность стабилизации скорости не превышает 2 % установленной скорости При (Од = 0,1 Whom И 5 % При Од = 0,01 (йною- ОбЩЗЯ ПОГреШНОСТЬ Пр И одновременном изменении температуры окружающей среды на 25 ℃, напряжения питающей сети в пределах ±16 % и изменении нагрузки на 土0,4 номинального значения не превышает 5 % при cdh=0,1cohom и 15 % при(йд=0,01 а)ном. Время восстановления скорости при набросе нагрузки не превышает 0,5 с.
Логическая часть электропривода обеспечивает:
прием и обработку сигналов защиты ТП;
защиту электропривода от превышения нагрузки и скорости электродвигателя, возникающих при исчезновении тока возбуждения;
защиту при перегрузке обмотки возбуждения двигателя по току; - защиту ТП и электродвигателя при перенапряжении на якоре последнего;
защиту при превышении скорости электродвигателя и срабатывании центробежного реле;
защиту от включения ТП на вращающийся электродвигатель;
защиту от перегрузки двигателя при /дв>/двтазс；
защиту от перегрузки двигателя при /дв>/дв,ном в течение заданного времени, настраиваемого в пределах 1——20 с;
прием и обработку сигналов задания ет ступенчатых (контактных)
■и бесконтактных ком ан до аппаратов;
ограничение крайних перемещений исполнительного органа механизма;
оперативное управление автоматическими выключателями и линейным контактором в силовой цепи;
управление динамическим торможением и электромеханическим тормозом;
сигнализацию срабатывания защит.
3・2・ Основные узлы систем управления
Условные обозначения
Системы управления строятся из аналоговых элементов, описанных в разд. 7. Эти элементы объединяются в функциональные узлы, решающие определенные задачи, многие из которых повторяются в различных по своему назначению системах управления. Рассмотрим структурные схемы основных из них.
При описании структурных схем используются различные условные обозначения. Например, каждый узел может изображаться блоком (прямоугольником) с указанием передаточной функции этого узла. Такое обозначение удобно, если схема используется для расчета динамических характеристик системы. Широкое распространение получил также способ изображения, при котором внутри каждого блока указывается переходная характеристика узла ——реакция на ступенчатый скачок задания. При такой системе условных обозначений легко понять общие принципы работы системы управления, однако схемы самих узлов остаются нераскрытыми, на них отсутствуют важные элементы, определяющие работу схемы, по этой схеме нельзя выполнить расчет элементов системы управления. Возможно также изображать структурные схемы состоящими из операционных усилителей (ОУ), являющихся основой любой современной системы управления, и элементов их прямых и обратных связей (так называемых 《обвязок》). При этом по своей информативности структурные схемы приближаются к принципиальным электрическим, однако оказываются слишком громоздкими.
Далее будет использован, как правило, комбинированный способ условных обозначений, при котором основной узел изображается состоящим из образующих его ОУ с их обратными связями. При этом схема ОУ представляется в упрощенном виде, при котором цепи установки нуля и питания, корректирующие конденсаторы, защитные диоды, контактные соединения не показываются. Последовательно соединенные резисторы заменяются одним, второстепенные узлы изображаются в ви* де блоков (табл. 3.1). В некоторых случаях будут использованы другие обозначения с указанием передаточных функций узлов или их статических и переходных характеристик.
■? Условные обозначения параметров системы управления:
走т,и ——коэффициент усиления ТП, В/В;
風т—коэффициент усиления датчика тока, В/А;
?i—постоянная интегрирования контура тока, с;
51Пт= 1/Л -^ частота среза контура тока, с1;
₽я — полное сопротивление цепи якоря двигателя, Ом;
Кдв — сопротивление участка цепи якоря, с которого снимается обратная связь по напряжению. Ом;
7*
Таблица 3.1. Условные обозначения узлов (блоков)
Наименование узла (блока)Наименование узла (блока)Условное обозначе-ниеУсловное обозначе-ние
Наименование узла (блока)
Наименование узла (блока)
Условное обозначе-ние
Условное обозначе-ние
Регулятор тока
Регулятор скорости
Устройство ступенчатого задания скорости
Суммирующий усилитель
Устройство ограничения (включаемое в обратную связь ОУ)
Операционный усилитель
Задатчик интенсивности
Датчик тока
Датчик напряжения
Гальванический разделитель
Продолжение табл. 31
Условное обозна-
Наименоваиие узла (блока)чсние
Нуль-орган, компаратор
—，
-AU
—
Бесконтактный ключ
Генератор пилообразных колебаний
ЕН
Функциональный преобразователь
УсилителЬ'Инвертор
Устройство умножения
Устройство деления
Е
1
Фазочувствительный выпрямитель, демодулятор
图
Модулятор
н
Продол^сенив
Наименование узла (блока)
Условное обозначение
Преобразователь код — напряжение
図
Преобразователь напряжение — код
図
/ном——номинальный ток якоря двигателя. А;
百do—максимальная выпрямленная ЭДС ТП, В;
у = &/ном/&о — относительное сопротивление цепи якоря;
上я—полная индуктивность цепи якоря, Гн;
£дв―• индуктивность участка цепи, с которого снимается связь по напряжению, Гн;
,я =£я/Кя, ^дв=^дв//?дв ——электромагнитные постоянные времени якорной цепи и якоря двигателя, с；
7M—электромеханическая постоянная времени при номинальном потоке возбуждения, с;
Ф—• поток возбуждения двигателя, Вб;
Фиом—• номинальное значение потока, Вб;
Tr — сумма некомпенсируемых постоянных времени в контуре;
^д,н^ коэффициент передачи датчика напряжения, kK,n—U^B/UR^ (dlldt)доп—максимально допустимая скорость изменения тока, о. е./с;
Д«о—изменение тока, о. е., при котором начинает работать узел ограничения di/dt；
«г ——коэффициент деления напряжения потенциометром Rw；
То =2л/(тсоо), где соо — круговая частота питающей сети, m — число фаз выпрямления;
入——угловая длительность протекания тока в режиме прерывистого тока, рад или град;
/гр—значение гранично-непрерывного тока, А;
自*= E/Ed0 ——относительное значение ЭДС двигателя;
t^onmaoc—амплитуда опорного напряжения СИФУ, В;
Т«-постоянная времени цепи возбуждения на начальном участке, с;
7в Т— постоянная времени контура вихревых токов на начальном участке, с;
Тде—• постоянная времени датчика ЭДС, с;
U冗,©——напряжение датчика скорости. В;
Uде— напряжение датчика ЭДС, В;
иф— напряжение датчика потока, В;
Yu——диапазон регулирования скорости воздействием на поток возбуждения;
犀一сопротивление цепи возбуждения, Ом;
，в — ток возбуждения двигателя. А;
ам — коэффициент передачи устройства умножения. В-1;
сед——коэффициент передачи устройства деления, В；
ks — коэффициент пропорциональности между перемещением исполнительного органа и интегралом от содв;
kus——коэффициент передачи датчика положения, В/рад или В/м.
Регулятор тока якоря
Регулятор тока якоря получает на вход сигнал задания 〃з,т с выхода регулятора скорости илн от какого-либо другого устройства (в специальных электроприводах), сигнал обратной связи ид,т с выхода датчика тока. На выходе он формирует напряжение управления 〃у в СИФУ ТП, определяющее угол управления тиристоров а. Схема простейшего регулятора тока изображена на рис. 3.1. Параметры регулятора выбираются по соотношениям
& с = / & с = % 厶=与 R JG %т； А = <т= 2%
(3.1)
причем Гц равна сумме постоянных времени аналоговых элементов в контуре, фильтра на входе СИФУ и среднестатистического запаздывания ТП, равного 1,67 мс. В современных системах управления собственными постоянными времени аналоговых элементов можно пренебречь, а постоянная времени фильтра не превышает 1 мс.
Сигнал обратной связи по току снимается с шунта, установленного в главной цепи; датчик тока осуществляет гальваническое разделение цепей управления от главных цепей и усиление по напряжению.
Возможно также использование датчика тока на основе трансформаторов тока, установленных на стороне переменного тока ТП, и клю- чей, изменяющих полярность обратной связи при переключении выпрямительных мостов.
На регулятор тока возлагают также другие функции: ограничение скорости нарастания тока di/dt, улучшение динамики контура тока в зоне прерывистого тока, компенсация влияния ЭДС двигателя на характеристики контура, обеспечение режима стоянки электродвигателя, управление переключением пыпрямительных мостов реверсивного ТП.
На рис. 3.2 показан регулятор тока электроприводов серии КТЭУ мощностью до 2000 кВт. В составе регулятора имеются усилитель А! с ограничителем dl/dtt А2 ——собственно регулятор тока, АЗ ——в ну трен-
Рис. 3.1. Простейший регулятор тока
Рис. 32 Регулятор тока серии КТЭУ мощностью 2000 кВт: R=Ri3=20 кОм, Кз=100 к。叫 Кб=&8==10 кОм, &9=Ro=1OO кОм, Км=200 кОм, С1=Сз = 1 мкФ, С2=0,1 мкФ
ний регулятор напряжения, А4 ——апериодический фильтр в цепи обратной связи по напряжению. При замыкании ключа К/ на время паузы прекращается интегрирование напряжения задания тока. Ключ К2 замыкается при стоянке электропривода, чем обеспечивается надежная стоянка электродвигателя. Наличие контура напряжения улучшает динамику электропривода в режиме прерывистых токов ТП, так как коэффициент усиления регулятора в этом режиме возрастает в Ан = = ^т,п尼д,н(К7/Кб) (Кдв/К“) раз по сравнению с режимом непрерывного тока. Передаточная функция регулятора близка к передаточной функции чистого интегратора.
Настройка регулятора должна быть выполнена по соотношениям
Ro G + «и Сз) = Тдв； С] R4 = Тя%； О = (600 — 700) Тя；
WCp,T =力以,T R2/(01 R1 火3 RrB 在Д,ha5)；
Uo <0ср,т/(®,Т /ном)=(或"Одон；(3・)
R2/R1 = ^о/(^д,т /ном &о)； 々о = 0,2 — 0,4.
Условие устойчивости в режиме прерывистого тока нмее? вид (при /и=6)
7。々ср,т % V 5,ОТя/То・(3・3)
Рис. 3.3. Регулятор тока для одиомостовых ТП серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт:
Rb=2,4 кОм; Ro=200 кОм, &1严5 кОм, остальные данные — см. рис. 3.2
Если необходимость в улучшении динамических характеристик в режиме прерывистого тока отсутствует, то связь по напряжению исключается, при этом
Gi R& = Тя, &/& =1；
%Р.Т = & % ®т/(R1 七。1 ^Я 広5). (3.4)
Полярность сигнала задания тока через усилитель А5 определяет нужный выпрямительный мост, переключение на который происходит после спадания тока нагрузки ТП до нуля и окончания отсчета паузы (см. разд. 2). Если же в СИФУ применяется автоколебательная логика, то выход А5 не используется.
Сигнал обратной связи формируется датчиком тока, подсоединенным к шунту.
На рис. 3.3 приведена схема регулятора тока, используемая в элект- ропрнводах серии КТЭУ мощностью 1000—12 000 кВт. В отличие от схемы рис. 3.2 внутренний контур напряжения заменен внутренним контуром тока. В режиме прерывистого тока в момент формирования очередного отпирающего импульса ток нагрузки ТП равен нулю, поэтому наличие внутренней цепи обратной связи не влияет на угол отпирания, она в этом режиме исчезает. Коэффициент усиления регулятора тока увеличивается в R“Ra раз, а передаточная функция регулятора тока приближается к передаточной функции чистого интегратора. Выбор настраиваемых параметров регулятора осуществляется по соотношениям
С* R》=Тк"т；'
/ — (&/&) #т,口 期,t/Rh = (600 4- 700) 丁与；，(3.5)
%р.Т =択2/@5 G Ri &)•
Сопротивления резисторов Ri a R? выбираются так же, как и в схеме рис. 32
В описываемую схему введен узел слежения напряжения «у за значением ЭДС двигателя Е во время бестоковой паузы. Смысл введения этого узла заключается в том, что в некоторых случаях, например при дрейфе нуля датчика тока или нуль-органа, фиксирующего полярность напряжения 〃з,т, полярность сигнала 〃川,工 на входе регулятора может не соответствовать истинной полярности тока, что вызовет накопление сигнала на выходе интегратора Л2 в направлении запирания работающего моста ТП. После переключения мостов этот сигнал будет соответствовать уже вы пр я мительиому режиму и вызовет большие броски тока ——вплоть до срабатывания защиты. Наличие узла слежения приводит напряжение 〃у к напряжению 左盂Е, так что накопленная до наступления паузы погрешность уменьшается до нуля.
Узел слежения состоит из усилителя 44, входной сигнал которого равен разности k^E—«у, н ключа К2, который во время паузы подключает выход 4』на вход усилителя А2. Ключ КЗ закорачивает резистор R《в этом режиме, что увеличивает скорость отработки рассогласования. Сопротивление резисторов R9 выбирается из условия
RioR/MRqRg = (0,3 + 1) 10久(3.6)
В серии ЭКТ регулятор тока также выполнен по схеме, показанной на рис. 3.3, причем функция ограничения di/di на усилителе А/ исключена. Параметры в этой схеме таковы: ^1==/?3=40 кОм, %=5+40 кОм, 7?8=1,5 кОм, Ci = 0,l мкФ. Резистор R5 из цепи обратной связи усилителя А2 исключен.
Частота среза контура настраивается резистором &：
аер,т =R2/(& G. /) = 6,7R2，(3.7)
где R2 принимается в килоомах.
В этой серии электроприводов выбор выпрямительной группы в реверсивных ТП осуществляется полярностью сигнала задания тока и3,т» а при малом значении этого сигнала в режиме прерывистого тока переключение групп осуществляется автоколебательной логикой.
Изображенная на рис. 3.3 схема регулятора применяется в нижием по мощности отрезке серии КТЗУ 1000—12 000 кВт для одномостовых, ТП. Мощные электроприводы выполняются по схеме с двумя параллельно включенными ТП, напряжения питания которых сдвинуты относи-, тельно друг друга иа 30° (см. рис. 1.9). В этом случае иа регулятор тока возлагается также функция выравнивания токов нагрузки параллельно включенных ТП. В рассматриваемой серии это достигается использованием двух регуляторов тока с общим сигналом задания 〃&т・ Каждый регулятор получает сигнал обратной связи от «своего» ТП (рис. 3.4).
Через измерительные шунты протекают токи нагрузки одного илн другого ТО в зависимости от того, какая выпрямительная группа ра-
Рис. 3.4. Регулирование тока в двухмостовом ТП с параллельно соединенными мостами
ботает в данный момент. Схема регулирования содержит узлы выделения сигналов датчиков тока, собранные на усилителях А1—Л<
При работе мостов IF, 2F на выходах датчиков тока UA1, UA2 появляются напряжения положительной полярности, которые поступают на вход I сумматора АЗ и на вход 2 сумматора А4, при этом по шунту RS/ протекает ток от группы 2F, а по шунту RS2 — от группы 1F. Таким образом, на вход регулятора АА1 поступает сигнал тока нагрузки от группы /F, а на вход регулятора АА2 — от группы 2戶・ При работе групп /В, 2В по шунту RS2 протекает ток от группы 2В, а по шунту
— от группы /В. На выходах датчиков тока полярность напряжения при этом изменяется. Теперь напряжения будут поступать иа вход 2 сумматора /3 н на вход I сумматора 力4, т. е. на вход регулятора AAi будет подаваться в качестве обратной связи сигнал тока нагрузки от
Рис. 3.5. Регулятор тока ЗПО《Преобразователь》：
Ri = 100 кОм, R°=3 кОм, R4=K5=51 кОм, Rg=RlR8=10 кОм, G=0,l мк①，Сз= =0,015 мкФ, Кз» G — подбираются при наладке
группы 1В, а на вход регулятора АА2 — от группы 2В. Собственно регуляторы тока выполнены по схеме, изображенной на рис. 3.3.
На рис. 3.5 показана схема регулятора тока, используемого в серии КТЭ. Усилитель А/ является пропорционально-интегральным регулятором тока. Ключ КЗ замыкается при стоянке привода, ключ К1 отключает входы регулятора во время бестоковой паузы. Апер иодическое звено, выполненное на усилителе АЗ, формирует сигнал эталонного переходного процесса, на усилителе А4 к сигналу выхода регулятора тока добавляется разность между сигналами эталонного и фактического переходных процессов.
Наличие эталонной модели АЗ позволяет при неточной настройке параметров регулятора получить удов летвор ительны й переходный процесс, что упрощает наладку.
В режиме прерывистого тока наличие модели также улучшает динамику контура, одиако недостаточно, поэтому в регуляторе предусматривается перестройка параметров регулятора в функции среднего значения тока. Генератор G формирует пилообразные колебания uSt которые на компараторе AU сравниваются с модулем сигнала выхода модели, т. е. со средним значением тока J& Пока среднее значение сигнала тока превышает амплитуду пилообразного напряжения, компаратор AU находится в таком состоянии, что ключ К2, включенный на его выходе, ток не пропускает. При уменьшении среднего значения тока ключ AU открывается иа промежуток времени, в течение которого 〃g> > k^ld, при этом ключ К2 замыкается и входное сопротивление регулятора существенно уменьшается, увеличивая тем самым коэффициент усиления регулятора. Чем меньше 7由 тем больше время, в течение которого Ц«>^д1Т/й, и тем больше коэффициент усиления регулятора. При
Рис. 3.6. Регулятор тока электроприводов типа ЭТУ3601:
а — структурная схема； б — схема элемента НЭ1; R=47 кОм, R=%7 кОм, /?3=> =2,7 кОм, R6=20 кОм, &7=36 кОм, 6=0*47 мкФ
замыкании ключа К2 усилитель Д/ переводится в режим чистого интегратора.
На рис. 3.6 приведена схема регулятора тока, который применяется в электроприводах серии ЭТУ3601. На усилителе А.1 собрано пропорционально-интегральное звено. Сигнал обратной связи по току ф°Рмиру- ется с помощью трансформаторов тока ТА, вторичное напряжение которых выпрямляется выпрямителем V со средней точкой. На выходе выпрямителя образуются напряжения обеих полярностей, а на вход регулятора через ключи В и F подается сигнал той полярности, которая соответствует работающей выпрямительной группе. Выходное напряжение усилителя 4/ ограничивается с помощью резистора R4. Когда усилитель М не насыщен, то сопротивление резистора R4 не влияет на выходное напряжение А1. Когда же А1 находится в насыщении, то его выходное напряжение определяется напряжением насыщения и делителем напряжения R3—R4.
На выходе регулятора тока включен нелинейный элемент Н31, предназначенный для линеаризации характеристик контура в режиме прерывистого тока. Характеристика этого элемента обратна регулировочной характеристике ТП и описывается соотношением [16]
«у = «е + |/ 三5 Тн 〃Р，т，
ГДе 〃y=3Wy/(2Uonm<wc) ； Ue—3lUe/(2Uoiimax}t Ир,т"^^^/(Sf/ontnaa:).
Рис. 3.7. Регулятор тока электропривода серии ЭТ6:
R=R=2 кОм, Кз=43 кОм, R《=910 кОм, Л5=100 Ом,夫6=15 кОм, В=510 кОм, 氏8=10 кОм, &=200 Ом, G=2 мкФ, С2=Сз=0.068 мкФ
Нелинейный элемент НЭ2 преобразует напряжение тахогенератора, пропорциональное ЭДС двигателя (так как его поток возбуждения постоянен) ,в такое напряжение 〃е, что в режиме холостого хода двигателя 瓦р,т=0, т. е. реализует зависимость [16]
йе = arcs in (E/Edo) • (3.8)
Реализация узла НЭ1 показана на рис. 3.6,6. Полярность напряжения 〃р,т определяет выпрямительный мост. Такой способ выбора группы применим благодаря введению напряжения wP, соответствующего холостому ходу ТП, поэтому полярность 〃р,т такая же, как и требуемые направления протекания тока в нагрузке ТП.
На рис. 3.7 показан регулятор тока электропривода серии ЭТ6. В схеме регулятора конденсатор С2 и резистор R】 корректируют частотную характеристику усилителя Л/, а резистор R5 защищает усилитель А1 от коротких замыканий. Входными напряжениями узла ограничения в обратной связи усилителя А1 являются опорные напряжения из схемы СИ ФУ Uon, чем обеспечивается ограничение минимального угла отпирания тиристоров. Усилитель А2 с дифференцирующей цепочкой на входе ограничивает скорость изменения управляющего напряжения. Когда duy/dt достигает такого значения, что выходное напряжение усилителя 〃2 превышает пробивное напряжение стабилитрона V, напряжение «2 оказывается приложенным к неинвертирующему входу Л/, ограничивая скорость изменения его выхода.
Регуляторы тока электроприводов - серий ЭТЗ и ЭТРП выполняются по схеме рис. 3.1, но с тем отличием, что в электроприводах серии ЭТРП, у которых предусмотрено рекуперативное торможение изменением полярности потока возбуждения, во время переходного процесса, связанного с изменением направления протекания тока возбуждения, на вход регулятора подается напряжение обратной полярности по отношению к 〃з,т, при этом ТП переходит в инверторный режим и ток нагрузки спадает до нуля.
В заключение отметим, что в электроприводах серии ЭПУ1 и реверсивных электроприводах серии ЭПУ2 используется жесткая отрицательная связь по току на вход СИФУ, нереверсивные электроприводы серии ЭПУ2 с обратной связью по скорости имеют токовую отсечку, а с обратной связью по ЭДС ——регулятор тока (см. рис. 3.1).
Регулятор тока возбуждения
Регулирование потока возбуждения Ф применяется для изменения скорости электродвигателя, его направления вращения, осуществления режима рекуперации энергии при торможении. Во втором и третьем случаях используются реверсивные тиристорные возбудители ТПВ.
Регуляторы тока возбуждения, предназначенные для изменения скорости, могут выполняться по принципам независимого или зависимого управления. При независимом управлении поток двигателя изменяется сигналом, связанным с сигналом задания скорости или напряжения. При зависимом управлении изменение потока происходит под действием регулятора скорости при изменении ЭДС или напряжения двигателя выше номинальных значений. При этом лучше используется двигатель, так как исключается его работа при ослабленном потоке в зоне напряжений на якоре двигателя ниже номинального. В современных электроприводах этот принцип получил преимущественное применение.
Регулирование возбуждения может осуществляться двух- или одноконтурными регуляторами. Двухкоитурный регулятор обладает более высоким быстродействием, но реализация одноконтурного более проста.
На рис. 3.8 изображен двухконтурный регулятор, примененный в тиристорных электроприводах серии КТЭУ. Усилитель А/ выделяет модуль ЭДС. Усилитель А2 формирует сигнал разности между заданным значением Ез и \Е\. Усилитель АЗ является пр опорцио н альн о- интегр а льны м регулятором. Усилитель А4 с умножителем в цепи обратной связи реализует операцию деления входного напряжения усилителя 43 на скорость двигателя содв при содВ> «ном, т. е. операцию умножения на Ф. На вход этого усилителя поступают также сигналы из схемы выравнивания нагрузок параллельно работающих двигателей (см. далее). Выход усилителя А4 задает значение потока возбуждения двигателя при Ф>Фт1П на вход регулятора потока, реализованного на усилителе 45. Обратная связь регулятора формируется с помощью датчика тока возбуждения ДТВ, подключенного к шунту в цепи обмотки возбуждения двигателя, и нелинейного преобразователя AF, включенного в цепь обратной связи усилителя 47. Характеристика вход-выход усилителя А7 повторяет зависимость потока Ф от тока возбуждения гв. Конденсатор Сз служит для учета постоянной времени вихревых токов. Сигналы +Ф,——Ф используются в системах управления электроприводом.
При отключенном автоматическом выключателе главной цепи дли уменьшения нагрева двигателя его поток возбуждения снижается до значения Фт«п, при этом ключом KI закорачиваются цепи обратных связей усилителей А2 й АЗ.
е3%=^."； e2仆=理十吸Т；=」т,&в 医,т,в~12&* = go + .о. a15с2 R9 ^и Rt3 仆е3%=^."； e2仆=理十吸Т；=」т,&в 医,т,в~12&* = go + .о. a15с2 R9 ^и Rt3 仆• (3.9)• (3.9)Параметры регулятора потока возбуждения должны удовлетворять соотношениям
е3%=^."； e2仆=理十吸Т；
=」т,&в 医,т,в~12&* = go + .о. a15с2 R9 ^и Rt3 仆
е3%=^."； e2仆=理十吸Т；
=」т,&в 医,т,в~12&* = go + .о. a15с2 R9 ^и Rt3 仆
• (3.9)
• (3.9)
/?7
45
夕乃
斤 С9ТП&
8屮е*6ыЛ рабнивания 、
必书（?57
勾毋on %c
^moMamwec-^ 六〃〃 бышоуа- — /f7
口幼。отключен
Рис. 3.8. Регулирование потока возбуждения в электроприводах ПО ХЗМЗ:
/?7
C2R"
R12
/?(—22 кОм, /?2—Ю кОм, Аз=188 кОм, /?§—30 кОм, /?7—32 кОм, /?8—62 кОм, ^= = 190 кОм, Rl20 кОм, /?i2=130 кОм, /?н=Ю0 кОм, Cj=10 мкФ, С2=С3=1 мкФ
Регулятор ЭДС выполняется интегрально-пропорциональным. Постоянная времени пропорциональной части R6cl компенсирует большую из двух постоянных времени со~^ф или Тде. Меньшая из иих является некомпенсируем ой и обозначается 丁仙©・ Благодаря введению множительного звена коэффициент усиления системы регулирования не зависит от значения Ф.
Частота среза контура
1°& —Пеномin、 3屮=% С】& & U^m /см •(3・
Типовые значения* Uденом=^де» Еном=8 В. С7фНОМ =10 В, С/д.с.иом^ = 10/Yn В. Частота среза соСре принимается равной (0,3—0,5)Т播，от- куда
J/% % =(°，37 + °，63) /% %тсре・ (З.Н)
Для выравнивания токов параллельно включенных двигателей, питающихся от одного ТП, используется схема, часть которой изображена на рис. 3.9. В ней применяются один регулятор ЭДС и два регулятора потока.
Выход усилителя АЗ регулятора ЭДС (см. рис. 3.8) подается на входы усилителей А4 двух регуляторов потока. На эти же усилители через
Рис. 3.9. Выравнивание токов параллельно соединенных двигателей
ключи К2 поступают сигналы разности токов 厶——办 с противоположными знаками. Так как при изменении направления вращения токи нагрузки также изменяют направление, то для сохранения того же направления воздействия на потоки двигателей сигналы 士△) переключаются бескон- тактными реле К2. Логический сигнал на нх переключение формируется нуль-органом, на вход которого поступает напряжение датчика скорости или ЭДС. Так как в данной схеме нуль-орган двухпозиционный, • то всегда включена цепь воздействия на Ф от △/. Это является недостатком
8—977
применения двухпозиционного нуль-орган а, так как при уменьшении ЭДС интенсивность воздействия от ДФ на А/ уменьшается и при малых скоростях неэффективна, поэтому целесообразно применение трехпозиционного нуль-органа, который отключает цепь выравнивания при малом значении ЭДС. Такое решение используется в модернизированной серии электроприводов ЭКТ.
На рис. 3.10 приведена схема регулирования возбуждения, примененная ЗПО «Преобразователь» в серии электроприводов мощностью до 1000 кВт для однодвигательных электроприводов. В отличие от схемы, изображенной на рис. 3.8, регулятор ЭДС принят чисто интегральным, а умножитель, расположенный в прямой цепи, умножает выход регулятора ЭДС на сигнал 〃切，при получении которого постоянная времени вихревых токов не учитывается. Параметры регулятора определяются по формулам, аналогичным (3.9) и (3.10), причем Т^е = %^+「де・ Отметим, что настраиваемыми элементами являются съемные конденсаторы & н С?._
На рис. 3.11 показана схема одноконтурного регулирования потока возбуждения, принятая в серии ЭКТ. На усилителях 4/, 42 и диодах V2, V3 выполнена схема выделения наибольшего значения из двух сигналов： 〃口.т,в и I ндеI. Масштабы датчиков выбираются таким образом, ЧТО Uденом^^д^т.в-^в.ном— ^д,т,в,ном. До Тех ПОр, ПОКА 〃口戸声>*"де, НЯ вход усилителя АЗ проходит напряжение 〃д,т,в, т. е. реализуется регулятор тока возбуждения. Когда по мере увеличения скорости 〃口е становится больше 〃д,т,в, на вход усилителя проходит напряжение 〃口е, и реа- лизуется регулятор ЭДС. Параметры регулятора выбираются по соотношениям
%С = ^+Т\；4т》= &/вт，п；
—а- 々т,п,в U-eiioM](3.12)
cpe= ~ ReCUBmin = (2+3) j '
где TOK Inmin соответствует угловой скорости COmax.
Рис. 3.10. Регулирование потока возбуждения в электроприводах ЗПО «Преобразователь»:
及尸&=10 кОм, &=510 кОм, С1==Сг=0>5 мкФ
На рис. 3.11 показана также цепочка ограничения hmint когда потенциал точки а при уменьшении ид,т,в становится отрицательным, через диод VI начинает протекать ток, который препятствует дальнейшему снижению тока возбуждения.
На рис. 3.12 изображен регулятор возбуждения, примененный в серии ЭТЗ. Система замкнута по напряжению возбуждения. На входе датчика напряжения суммируются напряжение возбуждения 〃в и входное напряжение нелинейного элемента AF, имеющего характеристику типа
Рис. 3.11. Регулирование потока возбуждения в одноконтурных системахРис. 3.11. Регулирование потока возбуждения в одноконтурных системахR2R244Рис. 3.12. Регулирование потока возбуждения в электроприводах серии ЭТЗ:-.Rl=20 кОм, /?2=200 кОм, С=10 мкФРис. 3.12. Регулирование потока возбуждения в электроприводах серии ЭТЗ:-.Rl=20 кОм, /?2=200 кОм, С=10 мкФ川 СИФУ тпв川 СИФУ тпв
Рис. 3.11. Регулирование потока возбуждения в одноконтурных системах
Рис. 3.11. Регулирование потока возбуждения в одноконтурных системах
R2
R2
4
4
Рис. 3.12. Регулирование потока возбуждения в электроприводах серии ЭТЗ:-.
Rl=20 кОм, /?2=200 кОм, С=10 мкФ
Рис. 3.12. Регулирование потока возбуждения в электроприводах серии ЭТЗ:-.
Rl=20 кОм, /?2=200 кОм, С=10 мкФ
川 СИФУ тпв
川 СИФУ тпв
зоны нечувствительности. Номинальное напряжение возбуждения устанавливается потенциометром R3. Когда при увеличении скорости напряжение на якоре двигателя 〃“ превысит Uq^ напряжение на входе датчика напряжения возрастет, что при неизменном задании приведет к уменьшению 〃в, т. е. к ослаблению потока возбуждения.
324. Логические схемы защиты и сигнализации
Тиристорные электр опр и воды снабжаются схемой защиты и сигнализации, предназначенной для принятия и фиксации аварийных сигналов и отключения автоматического выключателя главной цепи. Достаточно обшая структура такой схемы приведена на рис. 3.13.
吟吟Внеш- # ние *■芋Внеш- # ние *■芋1H0n1H0nРис. 3.13. Структура защиты и сигнализации электроприводаРис. 3.13. Структура защиты и сигнализации электроприводаZ7Z7
吟
吟
Внеш- # ние *■
芋
Внеш- # ние *■
芋
1H0n
1H0n
Рис. 3.13. Структура защиты и сигнализации электропривода
Рис. 3.13. Структура защиты и сигнализации электропривода
Z7
Z7
Входные сигналы, воспринимаемые логической схемой, по своему виду и уровню разделяются на три группы: дистанционные дискретные сигналы, передаваемые на повышенном уровне напряжения, внутренние дискретные сигналы, передаваемые на уровне, принятом в данной системе (+15 В для электропр ив одов, выпускаемых ХЭМЗ и ЗПО «Преобразователь>), аналоговые сигналы. Первые из них перед поступлением в систему требуют преобразования уровня и гальванического разделения. В качестве входных устройств (на рис. 3.13 обозначенных Г) используются либо оптроны, либо герконные реле. Аналоговые сигналы подаются на иуль-органы, на выходе которых при превышении уровнем аналогового сигнала заранее установленного значения формируются логические сигналы.
Входные сигналы можно разделить на ряд групп: аварийные, появление которых свидетельствует об аварии в электр опр и воде или ТП и требует отключения автоматического выключателя главной цепи; предупреждающие, появление которых должно сопровождаться сигнализацией обслуживающему персоналу о необходимости принятия необходимых мер, препятствующих развитию аварийного состояния электропривода； запрещающие сборку схемы, но при собранной схеме не препятствующие ее работе.
Внешние сигналы проектируются таким образом, чтобы прн нормальной работе эти цепи были бы замкнуты. Внутренние сигналы при применении микросхем типов ТТЛ или ДТЛ, например, серии К511 выбираются так, чтобы при нормальной работе они соответствовали логическому нулю. Аналоговые сигналы в зависимости от их функции могут выдавать аварийные сигналы как при 割bk>U° (например, защита от перегрузки), так и при 〃вх<С〃о (например, исчезновение тока в обмотке возбуждения).
При появлении аварийного сигнала он запоминается на 7?S-триггере Т. Число триггеров равно числу аварийных сигналов. Включение триггеров можно также осуществить подачей сигнала Проверка^ а сброс триггеров ——подачей сигнала Съем. При включении триггера подается световой сигнал — загорается световой индикатор, в качестве которого используются светоизлучающие диоды или другие индикаторы. Кроме того, при этом через схему ИЛИ D1 сигнал Авария вызывает через элемент D5 отключение автоматического выключателя главной цепи, а также отключение реле аварийной сигнализации РАС. Аварийными сигналами первой и второй групп являются: неисправность силовых цепей питания ТП, сигналы аварии ТП (короткое замыкание, опрокидывание инвертора, одновременное открывание обеих групп реверсивного ТП, неисправность цепей собственных нужд ТП); сгорание предохранителей ТП (одного, если ТП ие допускает работу с одним отключенным из параллельно включенных тиристоров, или двух, если такая работа допускается) ；отключение какого-либо из источников, питающих систему управления; неисправность цепи возбуждения тахогенератора (если таковой используется); превышение двигателем максимально допустимой скорости, контролируемое центробежным реле; газовая защита масляного трансформатора и некоторые другие.
Аварийными сигналами третьей группы являются перегрузка двигателя, обмотки возбуждения (при условии, что ток возбуждения контролируется нуль-органом, при установке же контактных реле оии относятся к первой группе), перенапряжение на якоре двигателя, неисправность
цепи динамического торможения при коммутации цепи динамического горможения с помощью тиристоров (контр о лир уется отсутствие тока в этой цепи при отсутствии сигнала на динамическое торможение).
Предупреждающими сигналами являются, например, исчезновение вентиляции ТП или двигателя, чрезмерный нагрев подшипников двигателя, недопустимое повышение температуры масла трансформатора, сгорание одного предохранителя в ТП, снижение уровня изоляции в силовой цепи. Появление предупреждающего сигнала также фиксируется триггером, загорается световая индикация данного сигнала и отключается реле предупреждающей сигнализации РПС, выдающее сигнал на центральную сигнализацию технологического агрегата (в нормальном состоянии реле РАС и РПС включены).
Сигналы, запрещающие или разрешающие сборку схемы, также могут быть дискретными или аналоговыми. К первым из иих относятся, например, включенное состояние реле РАС и РПС, установка ком ан до- аппаратов, задающих скорость двигателя, в нулевое положение, исходное состояние механизмов, связанных с данным технологической цепочкой. Ко вторым относятся отсутствие напряжения на якоре двигателя, отсутствие напряжения задания скорости. Как видно из рис. 3.13, при отключенном автоматическом выключателе наличие запрещающего сигнала (логический нуль на выходе D3) не позволяет включить автоматический выключатель, но если выключатель уже включен, то входной сигнал элемента D5 не влияет на выходной сигнал элемента D4.
Описанная структура является достаточно общей. В электроприводах серии КТЭУ входные цепи выполнены на базе оптронных усилителей серин К293ЛП1 (в последних поставках——на герконных реле), остальная часть схемы — иа элементах серии K51L В электроприводах серии КТЭ входные цепи выполнены на диодных оптронах типа АОД101А, остальная часть схемы — на элементах серии К561. Перспективным является применение геркоиных реле с магнитной памятью, позволяющих объединить функции входных формирователей F и элементов памяти Т. Эти реле имеют две обмотки. На первую из них подается аварийный сигнал, и после его снятия реле остается во включенном состоянии. Сброс памяти осуществляется подачей сигнала на вторую обмотку.
В серии ЭКТ входные цепи выполнены на тех же диодных оптронах, а остальные узлы — на микросхемах серии К511. Структура защит в этой серии отличается от описанной: триггеры 7 только запоминают причины аварии, а отключение привода выполняется с помощью отдельного триггера, который срабатывает при появлении любой аварии, т. е. выходы схемы F1 по схеме ИЛИ поступают на установочный вход этого триггера, который формирует сигнал Авария и отключает реле РАС, Аналогично формируется сигнал предупреждающей аварии с отключением реле РПС. Кроме того, в более ответственных электроприводах этой серии применен узел выделения первой аварнн.
Структурная схема устройства изображена на рис. 3.14. Триггеры 77—Т16 запоминают аварийные сигналы, ио последние не индицируются до нажатия кнопки Опрос. В нормальном режиме счетчик СТ подсчитывает импульсы от генератора G частотой 3 кГц, иа входах дешифратора DC последовательно появляются логические 0 и включаются ключи KJ— К16. Так как входные сигналы — логические 0, то триггер Т не устанавливается. На светоизлучающие диоды Н1——Н16 подается кратковременно напряжение, и они слабо светятся.
Рис. 3.14. Защита и сигнализация в электроприводах серии ЭКТ
При появлении первого аварийного сигнала в тот момент, когда состояние счетчика СТ будет соответствовать опросу этого сигнала, «аварийная» логическая 1 установит триггер Т. При этом дальнейший счет прекратится, счетчик зафиксируется в этом положении, и соответствующий светодиод будет ярко гореть, а остальные — погашены. Таким образом, индицируется первая авария. Для индикации всех сопровождающих аварий нужно нажать кнопку Опрос.
3.3. Регулирование скорости, ЭДС или напряжения
Наибольшее распространение получили электроприводы с регуляторами скорости, ЭДС или напряжения. Основной регулирующий контур системы замыкается по напряжению, ЭДС или скорости, измеряемой тахогенератором или частотным датчиком в зависимости от технических требований, предъявленных к электроприводу (см. § 3.1). В системах подчиненного регулирования выходной сигнал регулятора скорости является сигналом задания тока 〃а,т для регулятора тока. На регулятор скорости и связанные с ним узлы возлагаются дополнительные задачи: ограничение сигнала 〃з,т допустимым значением, которое может зависеть от значения потока двигателя Ф, ограничение скорости изменения тока di/d厶 формирование требуемой жесткости механических характеристик электропривода, прием сигналов задания скорости двигателя (одв, обеспечение изменения содв с определенным ускорением и др. •
'На рис. 3.15 приведена схема регулирования скорости, примененная в электроприводах, серии КТЭУ завода ХЭМЗ. Регулятор скорости выполнен на усилителях А2, АЗ. На выходе А2 образуется разность сигналов задания и обратной связи:
"вmx2 =京［衣爲 ""С -"叫.(3-13)
Рис. 3.15. Регулятор скорости в электроприводах серии КТЭУ:Рис. 3.15. Регулятор скорости в электроприводах серии КТЭУ:Pj=5 коm,R2=k3=R4=凡=10 ком, r=k9=R11=22 кОм, /?12-47 кОм, &=c= = 6,8 мкФ, G=1 мкФ, Сз=(1 + 10) мкФPj=5 коm,R2=k3=R4=凡=10 ком, r=k9=R11=22 кОм, /?12-47 кОм, &=c= = 6,8 мкФ, G=1 мкФ, Сз=(1 + 10) мкФ
Рис. 3.15. Регулятор скорости в электроприводах серии КТЭУ:
Рис. 3.15. Регулятор скорости в электроприводах серии КТЭУ:
Pj=5 коm,R2=k3=R4=凡=10 ком, r=k9=R11=22 кОм, /?12-47 кОм, &=c= = 6,8 мкФ, G=1 мкФ, Сз=(1 + 10) мкФ
Pj=5 коm,R2=k3=R4=凡=10 ком, r=k9=R11=22 кОм, /?12-47 кОм, &=c= = 6,8 мкФ, G=1 мкФ, Сз=(1 + 10) мкФ
Усилитель АЗ реализует передаточную функцию пропорционально- интегрального звена：
〃з,т = [(G Re Р + 1)/(& °з Р)】〃внх2・(3・ 14)
Если необходим пропорциональный регулятор скорости, то конденсатор Сз заменяется на резистор. При ослаблении потока возбуждения электромеханическая постоянная времени возрастает обратно пропорционально Ф2, а коэффициент усиления объекта регулирования возрастает обратно пропорционально Ф, и зависимость коэффициента усиления регулятора от Ф обеспечивает постоянство частоты среза контура:
(3J5)(3J5)соотноше-соотноше-火5 & U^,c,H0M
(3J5)
(3J5)
соотноше-
соотноше-
ам % (#2 + D 'д,т % 〃①НОМ 4ом
Значения (оср,с и Т3—С^ выбираются по следующим ниям:
М + 1М
‘3 = ~^~i %с； °ср.с = (ж + 1) Тис ；(3.16)
м = 1/(1 -Г。).
где G — желаемое перерегулирование; "^二呜途+丁巾通；丁办° — постоянная фильтра в цепи измерения скорости, равная в данном случае
(3.17)(3.17)7（R3 + R2）（R2 - 七）
(3.17)
(3.17)
气。二 言瓦 G；
здесь /?2 — часть резистора R? между выводом & и движком.
Усилитель 4/ суммирует различные сигналы задания скорости. Один из них поступает извне через гальванический разделитель UP2, второй —— через задатчик интенсивности AI. Входные напряжения Д/ также либо поступают извне через гальванический разделитель UP1, либо формируются устройством задания скорости (см. рис. 3.17). В задатчике интенсивности предусмотрено формирование разных характеристик разгона и торможения с помощью нуль-орган a AU1 и ключа К1 [17]. Напряжение питания устройства ограничения задатчика интенсивности, определяющее значение ускорения, зависит от потока возбуждения двигателя, тем самым имеется возможность снижать ускорение в зависимости от степени ослабления потока возбуждения.
低+叫公一底）% 十r4低+叫公一底）% 十r4На выходе усилителя М включен фильтр, который служит для уменьшения перерегулирования по заданию при сохранении высокого быстродействия при изменении нагрузки. Обычно принимают
低+叫公一底）% 十r4
低+叫公一底）% 十r4
С[ = Тз. (3.18)
В схеме предусмотрен узел, снижающий напряжение токоограниче- ния при увеличении скорости, что необходимо в связи с тем, что у двигателей постоянного тока допустимое значение перегрузки снижается при значительном увеличении скорости выше номинальной. Этот узел содержит элементы выделения модуля AF1, нелинейный преобразователь AF2, формирующий необходимую зависимость f73,Tmax от содв, и инвертор А5. Резистором 小 устанавливают значение скорости, начиная с которого происходит снижение U3,Tmaxt а резистором Rm — начальное значение Уз.ттах. Выходные напряжения узла питают узел ограничения выходного напряжения регулятора.
Если в системе используется обратная связь по напряжению, то пд,с заменяется сигналом датчика напряжения ид.н, пропорциональным напряжению на якоре двигателя. При использовании обратной связи по ЭДС сигнал обратной связи снимается с датчика ЭДС, собранного на усилителе А4. Настройка датчика ЭДС должна быть выполнена по соотношениям
氏8 + & = К12；氏8 + & = К12；(%+&)(&-&)七十 %%0 =电 hRhb/%,T，(%+&)(&-&)七十 %%0 =电 hRhb/%,T，C4 = Тдв;C4 = Тдв;(3.19)(3.19)
氏8 + & = К12；
氏8 + & = К12；
(%+&)(&-&)七十 %
%0 =电 hRhb/%,T，
(%+&)(&-&)七十 %
%0 =电 hRhb/%,T，
C4 = Тдв;
C4 = Тдв;
(3.19)
(3.19)
при этом 々п,н=^де, а Уф,с принимается равной Тдв. В режиме стоянки (〃з,с=0, 〃我,с=0) срабатывает нуль-орган 4U2, ключи бесконтактного реле КЗ шунтируют усилители регулятора скорости (одновременно этот же сигнал Стоянка шунтирует регулятор тока) и подается сигнал в СИФУ на срыв управляющих импульсов. В некоторых случаях сигнал
задания скорости формируется во внешних схемах, при этом для исключения запаздывания при отключении ключей подается специальный сигнал Работа из внешней схемы.
На рис. 3.16 показана схема задания скорости, примененная в электроприводах серии КТЭУ. Предусмотрена возможность использования двух задатчиков скорости: се«пьсинного командоаппарата UR и ступенчатого задатчика AQ на три ступени «вперед» или «назад». Выходы этих задатчиков соединяются вместе и подаются на вход задатчика интенсивности. В каждый момент задает скорость тот задатчик, который выбран (разрешен) внешним сигналом. Имеется вход для общего запрета задания, а также конечные ограничения для хода «вперед» или «назад». При нуле иуль-орган AU выдает сигнал, разрешающий сборку схемы.
На рис. 3.17 показаны узлы регулирования скорости, применяющиеся в электроприводах ЗПО «Преобразователь». Собственно регулятор скорости реализован на усилителе А2. Для корректировки коэффициента усиления при изменении потока возбуждения применяется устройство деления в прямой цепи. Ограничение сигнала задания тока выполняется на усилителе АЗ. Напряжение ограничения принимается в виде U。~~丫勾, где у — коэффициент пропорциональности, тем самым обеспечивается снижение перегрузки при уменьшении потока возбуждения. В режиме стоянки при 〃з,с=0, 〃д,с=0, d〃3,c/df=O вырабатывается логический сигнал, снимающий напряжение подпора узла ограничения, тем самым обеспечивается 〃з,т=0. Сигнал d〃3,c/df вырабатывается в задатчике интенсивности АП — как выход релейного усилителя задатчика.
В схему введен второй задатчик интенсивности ——AI2, служащий для ограничения скорости нарастания тока di/dt при быстром изменении сигнала задания скорости, поэтому в регуляторе тока ограничение di/dt отсутствует.
При расчете регулятора должны выполняться соотношения а_ RrR? (—2 十—з) и_,с・н(ж "ORC = & (& + W—dM .
На рис. 3.18 показана схема задания скорости в электроприводах серии ЗПО《Преобразователь》. Применяется задание от сельсинного командоаппарата и ступенчатое задание в одну ступень. Входные сигналы поступают через оптронные формирователи F. Предусмотрены ограничения перемещения механизма в каждом из двух направлений, общий запрет, а также ограничение скорости, задаваемой сельсинным командоап- п ар атом, воздействием на цепи ограничения выходного напряжения ячейки задания.
На рис. 3.19 изображена схема регулирования скорости в электроприводах серии ЭКТ. Пропорционально-интегральный регулятор собран на усилителе 43 с регулируемым ограничением. Напряжение ограничения изменяется по закону 〃orp = Uo—\3дв при Здв>содв, «оГр = ^о при (дД0<ОдВ. Коэффициент наклона у устанавливается резистором Аю. а значение。即一резистором R%. Задатчик интенсивности AI2 служит для ограничения di/dZ.
Задатчик интенсивности АН, суммирующий усилитель А1 и усилитель 42 с умножителем в цепи обратной связи выполняют те же функции, что и в схеме на рис. 3；14. Нуль-орган AU вырабатывает логический
Рис. 3.16. Задание скорости в электроприводах серии КТЭУ
Рис. 3.18. Задание скорости в электроприводах ЗПО «Преобразователь»
Рис. 3.19. Регулятор скорости электроприводов серии ЭКТ:
В = Кз=15 кОм,恥=&=9 кОм, 7?5=2,4 кОм,凡=6,8 кОм, Rg=4,7 кОм, %===/?i 1=5,6 кОм, Ro=13 кОм, П12=40 кОм, /?13=80 кОм, Rh=4,7 кОм, К【5=9,1 кОм,&б=80 кОм, Ri7=4,7 кОм, ^9—5,6 кОм, ^20=6,8 кОм.然8=30 кОм, С1=гС2=4,7'мкФ,Сз= (1+4,7) мкФ, С4=0,47 мкФ, Cs=0,47 мкФ, Сб=0.047 мкФ, С?=0,47 мкФ
сигнал стоянки, конденсатор С8 обеспечивает запаздывание на закорачивание ключей в цепи обратных связей усилителей, необходимое для полной остановки двигателя. Параметры регулятора выбираются по следующим соотношениям:
R+&)(%-《)R+&)(%-《)R3 +心R3 +心С?=『3 = R? °з；С?=『3 = R? °з；(&十 ％) (% — Ri)(&十 ％) (% — Ri)r+心r+心G =『Re；G =『Re；I (3.21)I (3.21)
R+&)(%-《)
R+&)(%-《)
R3 +心
R3 +心
С?=『3 = R? °з；
С?=『3 = R? °з；
(&十 ％) (% — Ri)
(&十 ％) (% — Ri)
r+心
r+心
G =『Re；
G =『Re；
I (3.21)
I (3.21)
R5 夫7 R” Ufl,C”HOMR5 夫7 R” Ufl,C”HOMScp,cScp,c
R5 夫7 R” Ufl,C”HOM
R5 夫7 R” Ufl,C”HOM
Scp,c
Scp,c
aM % % (R1+&) &8 勺•"卢①HgmEhOM
Измеритель ЭДС на усилителе 46 выполнен по схеме с уменьшенным запаздыванием по сравнению с Тда Для этой схемы должны быть выполнены соотношения
%7 =，.н&в/1,T； %4 = Щ 7(Tдв - 4,5)/(205 a12)，(3.22)
где Тдв — в мс, С5—в мкФ, К〔2—в кОм. Эквивалентная постоянная времени измерителя 10 мс.
Некоторые особенности имеют регуляторы скорости для глубокорегулируемых электроприводов подач металлорежущих станков. На рис. 3.20 представлена схема регулятора, применяющаяся в электроприводах серии ЭТУ3601. Для увеличения диапазона регулирования скорости применен промежуточный усилитель с коэффициентом усиления 100 и высокой термостабильностью, выполненный по схеме: модулятор UB, усилитель А2, демодулятор-дискриминатор UR. Стабилизация системы осуществляется с помощью конденсаторов С2. Если требуемый диапазон регулирования скорости относительно невелик (не более 100 : 1), то промежуточный усилитель не используется, сигнал обратной связи непо-
Стоянка
Рис. 3.20. Регулятор скорости электропривода ЭТУ3601: 我1=衣2=鼻=2.7 кОм, №4=10 кОм, Ci=0,022 мкФ, G=2,2 мкФ, Сз=0#015 мкФ, ^4=0,47 мкФ
средственно подается на вход Д/, в котором устанавливаются перемычки 1-2, 34 а конденсатор СЗ отсоединяется.
В схеме регулятора предусмотрен узел зависимого токоограничения (нелинейный преобразователь AF и инвертор АЗ), снижающий максимальное напряжение задания тока 〃з,т при увеличении скорости двигателя.
Регулятор скорости электр©приводов серии ЭТ6 имеет близкую структуру： он выполняется двухкаскадным, причем первый каскад имеет высокую термостабильность за счет использования в нем прецизионного усилителя типа К140УД13. В электроприводах серий ЭТЗ и ЗТРП про- порционально-интеп)альные регуляторы скорости реализованы на одном ОУ с ограничением напрям<ения на входе регулятора тока для осуществления контроля токоограничения.
На рис. 3.21 изображена структурная схема регулирования скорости электропривода серии ЗПУ1. Регулятор скорости AR. пропорциональноинтегральный. Резистором RV задается скорость двигателя, а резистором R/ — значение Imax- В схеме применена жесткая отрицательная связь по току якоря двигателя 7Я, подаваемая непосредствен но на вход управляющего органа СИФУ. При переключении выпрямительных мостов с помощью бесконтактных ключей К/ переключается полярность выходного сигнала нелинейного преобразователя AF1, что позволяет иметь однополярный сигнал 7Я, формируемый трансформаторами переменного тока. Нелинейный преобразователь AFlt перестр аиваем ый в функции U* обеспечивает увеличение контурного коэффициента усиления в режиме прерывистого тока — аналогично тому, как это выполнено в электроприводах серии ЭТУ3601.
Переключение выпрямительных групп выполняется логическим устройством АВ1 в функции выходного сигнала регулятора скорости при наличии разрешения от датчика состояния тиристоров ДСТ. В схеме предусмотрен узел зависимого токоограничения, снижающий максимально возможный выходной сигнал регулятора скорости в функции содв (нелинейный преобразователь AF2). Узел защит ЛВ2 бесконтактным
ключом К2 отключает сигнал задания скорости при превышении скорости двигателя допустимого значения и при перенапряжении на двигателе и сигнал задания тока при аварийных режимах в электроприводе.
На рис. 3.22 приведена структурная схема регулирования скорости электропривода серии ЭПУ2.
Резистором R2 устанавливают значение токоограничения, нелинейный преобразователь AF служит для улучшения динамических характеристик в режиме прерывистого тока. Резистором R1 устанавливают коэффициент положительной обратной связи по скорости, который обычно выбирается таким, что в режиме идеального холостого хода выходное напряжение регулятора AR близко к нулю. Остальные узлы такие же, как и в схеме рис. 3.21.
34 Регулирование положения
Общие требования к системам управления электр©приводами с регулированием положения были приведены в § 3.1. Такие электроприводы применяются для приведения исполнительного органа механизма в заранее заданное положение, слежения за положением другого механизма при взаимной синхронизации двух электроприводов по положению. Системы управления такими электроприводами имеют внешний (основной) контур положения и подчиненные ему контуры скорости н тока, которые выполнены по тем же схемам, что и описанные ранее.
Схема регулятора положения в значительной мере зависит от типа примененного датчика положения. ПО ХЭМЗ и ЗПО «Преобразователь» в своих серийных поставках применяют сельсинные схемы измерения положения. Во многих случаях обеспечиваемая при этом точность является достаточной. Если же требуется более высокая точность, то применяют цифровые системы управления.
Схема регулятора положения, примененная в электроприводах серии КТЭУ, приведена на рис. 3.23. Предполагается, что для измерения поло* жения используются системы «грубого» ВС2 и «точного» ВС1 отсчетов, связанные между собой редуктором, повышающим от ВС2 к ВС1, с пере-
Рис. 3.22. Регулятор скорости электропривода ЭПУ2
Рис. 3.23. Регулятор положения электроприводов серии КТЭУ
даточным числом ip. Выходные напряжения сельсинов-приемников ВЕ1, ВЕ2 выпрямляются фазочувствительными выпрямителями URI, UR2, усиливаются усилителями Л/, А2 и подаются на функциональный преобразователь ЛЛ Смешение на входе усилителя А2 служит для предотвращения «застревания» системы в положении ложного нуля при четном передаточном числе tp. Устройство селекции, выполненное на нуль-орга- не AU и ключе К, пропускает на вход AF напряжение точного отсчета при "urzVUo и напряжение «грубого» отсчета прн 〃ur2>Uo・ Благодаря наличию диодов в цепи обратной связи AF характеристика последнего имеет зону нечувствительности. Собственно статическая характеристика AF имеет линейный участок с коэффициентом усиления k0 и нелинейный участок. В цепи обратной связи усилителя АЗ установлено устройство ограничения для задания максимальной скорости, а также контакт реле К1 отключения регулятора положения. Частота среза коп~ тура положения
юр,п = & & "о 息右.s/(Ri % "国с)・ (3.23)
Схема регулятора положения ЗПО «Преобразователь» близка к изображенной иа рис. 3.23 без канала точного отсчета и здесь не приводится.
Схема электрической синхронизации двух электроприводов приведена на рис. 3.24. Сельспны-датчики ВС1, ВСЗ связаны с исполнительным и органами двух механизмов. При их совместной работе дифференциальный сельсин BD заторможен тормозом КС, и входное напряжение фазочувствительного выпрямителя UR пропорционально рассогласованию по положению обоих механизмов с учетом фазового сдвига за счет сельсина 80, при этом реле К/ включено и на входе регуляторов скорости поступает напряжение рассогласования А〃з,с с противоположными знаками, В режиме раздельной работы реле KI отключено, сельсин BD рас，
Рис, 3,24. Взаимная синхронизация двух электроприводов серии КТЭУ
торможен, сельсины ВС7, BD, ВС2 (который также связан со вторым механизмом) питаются напряжением 110 В, 50 Гц, что увеличивает синхронизирующий момент сельсинов. Ротор сельсина BD устанавливается в такое положение, что магнитная связь между его обмотками минимальна. Так как ротор сельсина ВС2 развернут на 90° относительно 5СЗ, то после включения реле К/ напряжение на выходе UR равно нулю, т. е. сельсины согласованы.
Цифровые системы регулирования положения применяются при вы< сок их требованиях к точности позиционирования. Так как цифровое измерение положения обычно требует цифровых задатчиков положения для различных режимов, цифровой индикации и т. п.,- то обычно такого рода системы оказываются индивидуального применения и представляют собой типовую систему регулирования скорости или положения и дополнительные цифровые блоки. В качестве примера рассмотрим цифровую систему регулирования положения двух взаимосвязанных электроприводов, разработанную для нах<имных винтов одного из станов холодной прокатки.
Система содержит два отдельных электропривода с регуляторами скорости. Установленные в них узлы задания скорости используются в режиме раздельного управления. Для обеспечения всех предъявляемых к электроприводу требований устанавливаются дополнительные： задатчик интенсивности для общего задания скорости при ручном управлении, узлы измерения перемещения обоих винтов с использованием импульсных датчиков, регулирования положения обоих винтов при их совместном перемещении, задания положения, электрической синхронизации перемещения обоих винтов.
° В системе регулирования предусмотрена возможность одновременной отработки заданий на совместную и раздельную работу нажимных винтов. При этом раздельной работе отдается приоритет, и исключается возможность превышения ограничений по скорости и току путем воздействия на задатчик интенсивности общего задания.
В качестве датчиков положения использованы импульсные датчики типа ПДФЗ, связанные с левым и правым нажимными винтами и обеспечивающие дискретность 0,01 мм. Измерение положения осуществляется реверсивными 16-разрядными счетчиками. В качестве кода обратной 9—977
связи принята полусумма положений обоих винтов. Узел задания положения содержит регистр-счетчик, на вход которого поступает код задания положения, причем возможна предварительная установка трех значений этого кода в зависимости от режима работы прокатного стана. Собственно регулятор положения состоит из арифметического устройства, работающего в режиме вычитания, преобразователя код — напряжение, функционального преобразователя и дешифратора.
Схема электрической синхронизации содержит реверсивный счетчик, на вход суммирования которого поступают импульсы от одного датчика, а на вход вычитания — от другого, так что код счетчика равен интегралу от рассогласования. При начальной установке в счетчик записывается число, равное половине его максимального кода. На выходе счетчика установлен преобразователь код — напряжение, причем смещение на его входе компенсирует начальный код, так что напряжение на выходе преобразователя пр опорци он ально интегралу от рассогласования. Такая схема синхронизации имеет преимущества перед сельсиной, в частности, облегчена установка начальной синхронизации, поэтому она применяется и без цифрового регулятора положения. Вся цифровая часть схемы вьь полнена на элементах УБСР-ДИ малой и средней степени интеграции.
Регулирование натяжения
Регулирование натяжения используется либо в электроприводах механизмов, транспортирующих листовой или полосовой материал (например, стальную или резиновую ленту) с помощью натяжных барабанов, правильных роликов и т. п., либо в электроприводах намоточно-размоточных механизмов. Так как в последнем случае для поддержания постоянства натяжения Г при заданной скорости прокатки и достаточно поддерм<ивать постоянство электром агнитной мощности двигателя (что следует из равенства TuIr=EI, где 刈——КПД), то такие электроприводы называются электроприводами с регулированием мощности. В отличие от них электроприводы первого типа называются электроприводами с регулированием натяжения и скорости.
Электроприводы с регулированием натяжения и скорости отличаются тем, что радиус натяжного барабана, который определяет плечо силы и момент, постоянен. Момент намоточно-размоточных механизмов изменяется из-за изменения радиуса рулона, поэтому системы управления электроприводами оказываются более сложными.
Структурная схема системы управления электроприводами первого типа изображена на рис. 3.25. Регуляторы тока и скорости аналогичны описанным ранее. Показанные на схеме контакты К1―К10 являются транзисторными ключами.
В режиме регулирования скорости замкнуты ключи КЗ, Кб, задающие напряжение ограничения регулятору скорости. На усилителе 4/ происходит суммирование сигналов задания скорости. В режиме индивидуального задания замкнут ключ К& а в режиме задания от общей системы управления ——К9. Напряжение ип пропорционально заданной скорости перемещаемого материала. Имеется возможность коррекции индивидуальной скорости сигналом Аа. Кроме того, предусмотрен узел регулирования петли обрабатываемого материала при транспортировке, если такая петля предусмотрена. Заданное значение £3 сравнивается с истинным L, и на выходе функционального преобразователя AFlt слу-
Рис. 3.25. Система регулирования натяжения и скорости
жащего для оптимизации процесса отработки рассогласования по размеру петли, образуется напряжение, зависящее от погрешности L3-—L.
В связи с малым распространением непосредственных измерителей натяжения в системе управления использовано регулирование статического тока двигателя, который вычисляется вычитанием динамического тока 加нн из полного тока i2. Первый при постоянном потоке двигателя пропорционален dv^/dt. Этот сигнал формируется либо в общей системе управления технологическим агрегатом, либо дифференцированием сигнала с” Кроме того, следует учитывать, что часть статического тока расходуется на потери в электроприводе. Ток потерь /Лот является функцией скорости двигателя(одв. Таким образом, полный сигнал задания тока iy =1з+1дии+1пот, где i3——заданный ток натяжения. В системе также предусмотрена возможность работы с измерителем натяжения, вырабатывающим сигнал обратной связи То,с. На усилителе А4 формируется напряжение, зависящее от погрешности Г3——Т°,с, и поступает на вход АЗ как дополнение к заданию.
В режиме регулирования натяжения система работает следующим образом. Если знак натяжения таков, что он соответствует двигательному режиму работы, при котором натяжение создается за счет потребления энергии ТП из сети, то замкнуты контакты KI, К4, Кб. Благодаря замыканию К1 регулятор скорости насыщается, и его выходное напряжение определяется напряжением ограничения 士 %. Напряжение +U。 определяется выходом усилителя 42, а напряжение —UQ постоянно. Выходное напряжение усилителя А2 положительно и определяет сигнал задания тока 〃з,т. Если в режиме торможения выходное напряжение 42 изменяет полярность, то оно через контакт К4 поступает непосредственно на вход регулятора тока. Если в этом режиме произойдет обрыв полосы, то двигатель, не встречая сопротивления, будет разгоняться, при этом 〃％с станет больше «3,с+^а и регулятор скорости выйдет из насыщения, ограничив тем самым превышение скорости. Напряжение % задает так называемую скорость обгона.
В инверторном режиме, когда натяжение полосы перед роликами (переднее) больше натяжения за роликами (заднего), статический ток отрицателен, при этом i3 V 0， напряжение на выходе 42 также отрицательно, замкнуты ключи К2, КЗ,衣5. Работа системы происходит аналогично описанному выше, но с изменением полярности сигналов.
Рассмотрим систему регулирования натяжения второго типа, т. е. регулирования мощности. Основная часть схемы изображена на рис. 3.26. Задание тока осуществляется так же, как и в системах первого типа, но с тем отличием, что переключение полярности цепей ограничения, как в схеме на рис. 3.25, не требуется. В режиме отдельной работы электропривода от остальных электроприводов технологического агрегата (ключ К2 замкнут) задание скорости поступает от задатчика интенсивности Д/ в режиме толчка (〃з,т) или при работе узла точного останова (〃т,о). При совместной работе задание скорости пропорционально заданной скорости полосы г»п,э. Обратная связь по скорости осуществле- fca по расчетной линейной скорости полосы
ип,р ~ ^дв Rp,
где Яр — радиус наматываемого или сматываемого рулона.
В режиме регулирования скорости ключ К4 замкнут, сигнал обгона А%б=0, сигнал разности Аг»а между заданным и фактическим значениями линейной скорости преобразуется в сигнал задания тока(э>т регулятором скорости 力R. Напряжение ограничения максимального значения h,i：max формируется на выходе усилителя А2 и определяется сигналом io- Особенностью построения регулятора скорости является то, что сигнал рассогласования по скорости 厶。3 формируется на усилителе 4/, а не в регуляторе ДЯ как в предыдущих схемах.
В режиме регулирования мощности регулятор скорости насыщается под действием сигнала обгона А^об (ключ К4 разомкнут), при этом сигнал задания тока определяется выходным напряжением усилителя АЗ.
Рис. 3.26. Основная часть системы регулирования мощности
Сигнал обгона равен сумме постоянной составляющей 〃口 и составляющей, пропорциональной скорости полосы рсп,р. Значения % и Р выбираются такими, чтобы получить желаемую зависимость значения обгона от скорости (например, 15—30 % при малой заправочной скорости и 0—— 5 % при максимальной скорости). Ключ КЗ при замыкании увеличивает значение обгона во время работы узла измерения степени обжатия 6 (см. далее).
Полный сигнал задания тока is равен сумме ряда составляющих. При отключенном регуляторе мощности is=i0, при включенном регуляторе
% = 'ст + 'mm + G + % 十'пот ■ где значение iCT определяет натяжение полосы; 1ДИн компенсирует динамический ток двигателя; (Пот ——потери в электродвигателе и передачах; io— потери на изгиб полосы； /д— дополнительная составляющая динамического тока, вызванная влиянием ЭДС двигателя на работу регулятора тока.
Значение /ст+^дин вычисляется на основе натяжений Тст+Г^пн умножением их иа отношение &/①(это следует из равенства М= =^е①i=TRp). Последняя величина вычисляется сравнением в определенном масштабе величин Rp и Сп,з [14], причем пока при намотке происходит процесс усиления поля под действием напряжения 〃б, полярность выходного напряжения 45 отрицательна. Ключ К/ размыкается при(0дв=0, уменьшая значение натяжения для исключения повреждения электродвигателя.
Формирование сигнала Тст+丁冗нн показано на рис. 3.27. Сигнал заданного натяжения задается сельсинным командоаппаратом СКАЗ, при замкнутом ключе К7 задается некоторое постоянное минимальное натяжение, а при замкнутом ключе К5 задание натяжения отключается. Кроме того, Гст зависит от выходного напряжения системы регулирования толщины и натяжений (САРТиН) и от выхода прямого регулятора натяжения ДЛ (см. далее).
Значение компенсации динамического натяжения Т^^ вычисляется по ускорению полосы на поверхности рулона dvM/dtj радиуса рулона Rp и ширине полосы b с помощью устройств умножения и функциональных преобразователей. Кроме того, на выход этого узла поступает второй входной сигнал прямого регулятора натяжения ДГ2.
Формирование сигнала dvM/dt показано на рис. 3.28. Он равен сумме двух слагаемых, одно из которых связано с изменением линейной скорости полосы, а второе — с изменением угловой скорости содв из-за изменения радиуса рулона. Первое слагаемое получается умножением сигнала dvn/dt на величину 6. На рис. 3.28 показано, что сигнал dvn/dt получается суммированием сигнала du^/dt из общей схемы управления агрегатом СУС и скорости изменения выходного сигнала САРТиН. Предусмотрен также вариант дифференцирования напряжения «эт. Второе слагаемое равно <ИдВЖр/^, однако в связи с малой скоростью изменения сигнала Яр применяется и косвенный метод расчета этой величины как пропорциональной(ОдВй.
На рис. 3.28 показано также .формирование сигналов in, %,」д，где о ——предел текучести материала полосы. Сигнал сд пропорционален
Рис. 3.27. Формирование сигнала ГСт+ГДинРис. 3.27. Формирование сигнала ГСт+ГДин
Рис. 3.27. Формирование сигнала ГСт+ГДин
Рис. 3.27. Формирование сигнала ГСт+ГДин
Намотка | I Разнит на
"% dt"% dtggЛГЛГЕ川7 f血 #d±Е川7 f血 #d±AF5AF5X[I —片X[I —片口"咚g〃r冲口"咚g〃r冲缘в缘вIZIZ££AF8AF8h©%H*h©%H*УУ勿2幽勿2幽л Hl-c^Р仅gл Hl-c^Р仅gZZ一Z一Z"6"6ХГХГ-12-12zz
"% dt
"% dt
g
g
ЛГ
ЛГ
Е
川7 f血 #d±
Е
川7 f血 #d±
AF5
AF5
X[I —片
X[I —片
口"咚
g〃r冲
口"咚
g〃r冲
缘в
缘в
IZ
IZ
£
£
AF8
AF8
h©%H*
h©%H*
У
У
勿2幽
勿2幽
л Hl-c^
Р仅g
л Hl-c^
Р仅g
Z
Z
一Z
一Z
"6
"6
ХГ
ХГ
-12
-12
z
z
5
Рис. 3.28. Формирование сигналов ускорения и составляющих полноготока
(dvM/dt^ /(/?р/Ф) при изменении скорости за счет изменения напряжения ТП и 1д=0 при изменении скорости за счет ослабления потока возбуждения [14]. Как указывалось, напряжение 〃2 (см. рис. 3.26) отрицательно при увеличении Ф при намотке и равно &/① при достижении номинального значения ФНОм. Когда п2<0, вход 2=0, при этом срабатывает компаратор AU1 и замыкается контакт К8, отключая сигнал i^.
На рис. 3.29 показан прямой регулятор натяжения. На усилителе А13 формируется сигнал Т8—То,с, где То,с — сигнал датчика натяжения. К напряжению Та добавляется выходной сигнал САРТиН. Теория работы такой системы регулирования приведена в [11].
Измерение радиуса рулона Rp осуществляется косвенным методом— с помощью автокомпенсации разности См—соДв/?р. В ряде случаев значение 已財 неизвестно и также подлежит вычислению в системе управления электроприводом по известному сигналу Св — скорости ведущего механизма. Фактически подлежит вычислению коэффициент 6, равный Ом/г^. Основой узла вычисления Rp и ^м является интегрозапомикающее устройство Д5, схема которого приведена иа рис. 3.30. Это устройство предназначено для интегрирования с большими постоянными времени интегрирования с предварительной установкой начальных условий и для длительного запоминания полученного выходного напряжения. Его работа основана на преобразовании напряжения в частоту f, подсчете количества импульсов и преобразовании полученного кода в напряжение. Последняя операция осуществляется с помощью двух счетчиков, один из которых непрерывно подсчитывает импульсы частоты『肌 а другой ——импульсы частоты Д На демодуляторы URI, UR2 подается импульс в момент равенства нулю кода первого счетчика, который взводит триггер демодулятора, и импульс в момент равенства кодов обоих счетчиков (что фиксируется устройством сравнения кодов 04), который сбрасывает триггер. Таким образом, время нахождения триггера во взведенном состоянии пропорционально коду второго счетчика; этот код является суммой входных импульсов частоты f или приближенно равен интегралу от входного напряжения преобразователя u/f. В демодулято-
Рис. 3.29. Прямой регулятор натяжения
Рис. 3.30. Интегрозапоминающее устройствоРис. 3.30. Интегрозапоминающее устройство&&7&&7(&&7&&7(#лUR1#лUR2#лUR1#лUR2
Рис. 3.30. Интегрозапоминающее устройство
Рис. 3.30. Интегрозапоминающее устройство
&
&
7
&
&
7(
&
&
7
&
&
7(
#
л
UR1
#
л
UR2
#
л
UR1
#
л
UR2
рах выходной сигнал триггера модулируется по амплитуде напряжением 〃о1 (〃о2)и сглаживается, так что выходные напряжения пропорциональны произведению 〃oi, 〃°2 на интеграл входного напряжения.
В режиме установки начальных значений замкнут один из ключей KI, К2, КЗ, а также ключ К5, подключающий на вход суммирующего усилителя А1 выходное напряжение иВых2- После окончания отработки во второй счетчик окажется записанным число, пропорциональное (с точностью, определяемой зоной нечувствительности преобразователя 〃//) входному напряжению Wi, 〃2 или 〃з. В режиме интегрирования замкнут ключ К4, входное напряжение преобразуется в последовательность импульсов, которые добавляются к содержимому второго счетчика, в результате чего изменяются выходные напряжения демодуляторов. Предусмотрена возможность работы с двухполярными выходными напряжениями; преобразователь u/f имеет два выхода, на одном из которых появляются импульсы при 〃вх>0, а на втором — при 〃вх<0. Импульсы с этих выходов подаются на входы суммирования и вычитания второго счетчика. Далее, имеется возможность воздействием на дискретные входы 6 и 7 изменять направление счета при той же полярности 〃■♦ Имеется также возможность запрета счета подачей на дискретный вход 5 логической I.
Использование устройства для вычисления /?р 我 6 показано иа рис. 3.31. Если имеется возможность измерения ^п,з, например, с помощью тахогенератора, связанного с роликом, приводимым во вращение наматываемой полосой, то устройство AS2 не используется, и принимается 5=1.
Перед началом очередного цикла намотки или размотки в устрой-
Рис. 3.31. Вычисление /?р и 6Рис. 3.31. Вычисление /?р и 6
Рис. 3.31. Вычисление /?р и 6
Рис. 3.31. Вычисление /?р и 6
ство AS1 записывается начальный радус /?н. Имеется возможность записи трех различных начальных значений за счет установки разных коэффициентов усиления Mi——(£)з по этим каналам, а также возможность задачи Rhi извне, при этом напряжение 〃°2 устройства UR2 постоянно. Одновременно устанавливаются начальные значения 6Hi или 6Н2- В начале цикла намотки или размотки после заправки полосы и установки натяжений включается в работу устройство AS2, на.вход которого поступает сигнал А^з=уп,з—(Одв-^р,н=Увбн—①rbRp,h. Так как 6н¥=6, то входное напряжение пВых2 будет изменяться до тех пор, пока не будет достигнуто равенство А% нулю, что имеет место при равенстве б фактическому значению. После этого устройство AS2 отключается. Так как напряжение uoi пропорционально vB> то uBbixi пропорционально “п,з・ После этого вступает в работу устройство AS1, на вход которого также поступает Асз=9п,з—(одв/?р； в результате интегрирования выходное напряжение 〃Bbix2 пропорционально Rp, а пВЫХ1 •—произведению (Одв/?р=
=9П，Р・ з
В серии электроприводов ЭКТ в интегрозапоминающем устройстве использован другой принцип преобразования кода в напряжение, что наряду с применением недавно освоенных промышленностью интегральных микросхем дало возможность существенно снизить габариты и стоимость устройства. Схема устройства описана в разд. 7.
Косвенный метод измерения радиуса рулона Rp ие всегда обеспечивает требуемую точность, особенно если технологический агрегат работает с пониженной скоростью, так как сигнал Лб3 пропорционален %. Поэтому предусмотрено исполнение электропривода с устройством измерения Rp на основе измерения угла ав поворота ролика или важа ведущего механизма при повороте барабана наматывающего устройства на определенный угол ам. Очевидно, что угол ав при иеизмеииом значении ам пропорционален значению Кр. Углы поворота измеряются импульсными датчиками и счетчиками: значение Rp пропорционально коду .счетчика СТЮ, который сформировался за промежуток времени» необходимый
для обнуления счетчика СТ2 от некоторого первоначального кода %. При этом на вход СТЮ поступают импульсы от датчика импульсов, связанного с ведущим механизмом, а на вход СТ2—с наматывающим. Сформированный код
W =%，(3.24)
где ^в — число импульсов датчика на один оборот ролика ведущего механизма радиусом 乩.
Утфощенная функциональная схема устройства изображена на рис. 3.32. Начальный код, который загружается в счетчик СТ2, как это следует из (3.24), зависит от R” Часто в качестве ведущего механизма используется прокатная клеть, радиус валков которой может изменяться в некоторых пределах. Для компенсации этого изменения предусмотрена корректировка начального кода с помощью SM, при этом реализуется соотношение R『〔=(Rbo—ARb) т a R髙】(1 十 ARb/Rbo) , т. е. деление заменяется сложением и умножением. Дешифратор DC2 задает Rbo в различных режимах. Код Na также зависит от режима работы: предусмотрены три различных значения начальной установки радиуса Rh, начальное значение Кро в режиме намотки, а также различный загружаемый код для работы с клетью и с роликами, т. е. с различными значениями Rr.
Схема управления координирует всю работу устройства. При выдаче счетчиком СТ2 сигнала обнуления схема управления запрещает про-
NaNa仙〃仙〃汗 Hl"- &Н2 — 妬一 限一 Послед— 押尿&78殷 РоликиГ汗 Hl"- &Н2 — 妬一 限一 Послед— 押尿&78殷 РоликиГ一 一 L - 一竹|;|^一 一 L - 一竹|;|^T-7СТ 10f 力76T-7СТ 10f 力76-Iдла/一時工皿.:一.江-Iдла/一時工皿.:一.江DC NDC N口рр曲рка Поспев m身- клеть Ps而口рр曲рка Поспев m身- клеть Ps而4/ У砂4/ У砂△#в —△#в —...強виНамотка —^* Размотка -э> Конец цикла -*> Разрешение —> счета....強виНамотка —^* Размотка -э> Конец цикла -*> Разрешение —> счета.〃Nri К 加2〃Nri К 加222-27 12 19 2021354622-27 12 19 20213546孙/У孙/УСхемаСхема16 управления16 управления/1〉 0A< В/1〉 0A< В%%1011 12 131011 12 13Проверка ЛИ1 3〃Z 脑均义凡 зПроверка ЛИ1 3〃Z 脑均义凡 з
Na
Na
仙〃
仙〃
汗 Hl"- &Н2 — 妬一 限一 Послед— 押尿&78殷 РоликиГ
汗 Hl"- &Н2 — 妬一 限一 Послед— 押尿&78殷 РоликиГ
一 一 L - 一竹|;|^
一 一 L - 一竹|;|^
T
-7
СТ 10
f 力
76
T
-7
СТ 10
f 力
76
-Iдла/
一時工皿.:一.江
-Iдла/
一時工皿.:一.江
DC N
DC N
口рр曲рка Поспев m身- клеть Ps而
口рр曲рка Поспев m身- клеть Ps而
4/ У
砂
4/ У
砂
△#в —
△#в —
...強ви
Намотка —^* Размотка -э> Конец цикла -*> Разрешение —> счета.
...強ви
Намотка —^* Размотка -э> Конец цикла -*> Разрешение —> счета.
〃Nri К 加2
〃Nri К 加2
22-27 12 19 20213546
22-27 12 19 20213546
孙
/У
孙
/У
Схема
Схема
16 управления
16 управления
/1〉 0
A< В
/1〉 0
A< В
%
%
1011 12 13
1011 12 13
Проверка ЛИ1 3〃Z 脑均义凡 з
Проверка ЛИ1 3〃Z 脑均义凡 з
Рис. 3.32. Цифровая система измерения радиуса рулона
хождение импульсов в счетчик СТЮ и переписывает сформированный код Rp в регистр RG в том случае, если нет сбоя в работе измерителя. Устройство сравнения кодов сравнивает код счетчика СТЮ и ранее выработанный код пегистра RG. В режиме намотки Rp увеличивается, поэтому признак М0 VNp указывает на сбой; в режиме размотки на сбой указывает признак Nio>Np. Если сбой обнаружен, то перезапись Мо в Np не производится, и начинается новый цикл. К регистру подключены преобр азователи код—напряжение, вырабатывающие напряжения Rp И，вКр = 9пр
Электроприводы с регуляторами мощности намоточных механизмов снабжаются узлами точной остановки в двух режимах: в конце намотки рулона барабан должен остановиться в таком положении, чтобы конец полосы занял удобное положение для съема рулона; перед заправкой барабан должен остановиться в таком положении, чтобы зев барабана занял необходимое положение.
Датчиком положения барабана при заправке служит сельсин 6С, связанный с механизмом. Сельсин 6Е на пульте управления служит для коррекции положения (рис. 3.33). Выходное напряжение сельсина через фазочувствительный выпрямитель UR и ключ *1 проходит за вход функционального преобразователя AF2 типа 〃％. В схеме приняты меры для исключения «застревания» в положении «ложного» нуля. Если, например, сельсин ВС выдает нулевое напряжение, то нуль-орган AU1 выдает логическую 1. Триггер Т сброшен. После подачи сигнала Включение точной остановки замыкается ключ К/, и напряжение выпрямителя UR〃t,oi и добавочное постоянное напряжение 〃里,。2 поступают на вход
Рис. 3.33. Узел точной остановки
задатчика интенсивности регулятора скорости, т. е. барабан смещается из положения «ложного» нуля. Когда нуль-орган AU1 выдает логический 0, триггер Т взводится, ключ К2 размыкается, и отработка проводится только по сигналу сельсина, т. е. барабан приводится в нужное положение.
Остановка барабана по заднему концу осуществляется следующим образом.
До полной остановки барабан должен повернуться на угол
Ф = %+ %； % =(4十丿戌一闿)/Rp+arcsin 普，(3.25)
где <ро, Л, В — постоянные величины [14]*
Вычисление тормозного пути выполняется с помощью функционального преобр азователя AF1. Величины (р0 и фр загружаются в счетчик иитегрозапоминающего устройства AS1, работающего в режиме слежения («вычисление» разрешено). После выхода конца полосы из ведущего механизма вырабатывается логический сигнал Остановка по концу, который ключом КЗ подключает выход AS1 на вход задатчика интенсивности. При вращении барабана датчик импульсов формирует импульсы, которые вычитаются из содержимого счетчика интегрозапоминающего устройства. После отсчета содержимого счетчика до нуля барабан останавливается. Так как напряжение обратной связи по скорости пропорционально Rp, то и выходное напряжение AS1 также пропорционально Rp. Однако скорость при точной остановке может оказаться выше скорости выпуска полосы из ведущего механизма. Для предотвращения этого напряжения пт>0 ограничено напряжением, пропорциональным скорости выпуска. Последнее напряжение запоминается в интегрозапоминающем устройстве 4S2
Описанная выше система управления, примененная в электроприводах серии КТЭУ, реализует обратную связь по расчетной линейной скорости полосы 9п,р=о)двКр. Наряду с преимуществами этот способ имеет недостаток, связанный со снижением надежности из-за введения в цепь обратной связи дополнительных элементов. Кроме этой схемы возможны и другие варианты построения системы управления электроприводом с регулятором мощности, часть из которых изготовляется заводами электропромышленности по заданию проектных организаций в составе комплектных тиристорных электроприводов. Далее описывается один из вариантов системы управления, в которой обратная связь формируется по содв. Соответствующая упрощенная схема изображена на рис. 3.34.
В режиме толчка или при работе системы точной остановки выходной сигнал регулятора скорости ДЯ через контакт К/ поступает на вход регулятора тока ДД. Для компенсации влияния ЭДС двигателя иа характеристики регулятора тока на вход последнего введена гибкая положительная обратная связь по ЭДС через конденсатор С. В режиме регулирования мощности реле К/ включено, и сигнал задания тока 》 формируется на выходе ОУА1. В обратной связи этого ОУ включено устройство умножения на величину ①/Rp, т. е. выходное напряжение ОУ равно входному, умноженному на /?Р/Ф, откуда следует, что входное напряжение ОУ Д/ пропорционально заданному напряжению полосы Г3. Сигнал Гз равен сумме статической составляющей 兀丐 динамической ГдИН, составляющей потерь ГПОт, а также входного сигнала прямого регулятора натяжения АТ・ Значение натяжения Тз задается оператором.
Рис. 3.34. Схема управления электроприводом с регулятором мощности и обратной связью по ①以^
При обрыве полосы входное напряжение ОУ Аб уменьшается до нуля, что предотвращает рост ①丑^. Это выполняется следующим образом. При намотке полосы с натяжением выполняется равенство Vn/Rp—ШдВ= =0. Скорость обгона Az/об задается оператором или устанавливается постоянной при наладке. Выходное напряжение устройства умножения XY5 пропорционально угловой скорости обгона. Благодаря наличию диода VI выходное напряжение ОУ А7 на вход ОУ 46 ие поступает. При vn>* Vno к заданной угловой скорости обгона А^об/^р добавляется сигнал pov—р(г；п—Un。), где Uno — некоторая малая скорость, равная средней скорости заправки полосы. При обрыве полосы под действием сигнала задания тока скорость двигателя ⑪又卫 возрастает.
При достижении равенства △шз=А^об//?р+рАу выходное напряжение ОУ А7 изменяет полярность, вычитается из напряжения, пропорционального Гз, и тем самым уменьшает Кт до нуля, при этом дальнейший рост Шдв прекращается, поэтому скорость Аи°б и называется скоростью обгона.
Динамическая составляющая Т〃тШ вычисляется по тем же формулам, что и для ранее рассмотренной системы. Сигнал ускорения получается дифференцированием сигнала z/u/Rp усилителем 45. Для улучшения формирования начального участка кривой ^HH==f(0 на вход А5 вводится также вторая производная от эталонной скорости Озт/Rp, где уот формируется в системе управления технологическим агрегатом. Составляющая натяжения, компенсирующая потери ГЯОт, формируется как частное от деления момента потерь Mi на радиус рулона Rp. Значение Мп зависит от скорости и аппроксимируется двумя линейными участками: при Шдв<(йном и при(Одв>(Оиом. Такая аппроксимация достигается тем, что на вход усилителя ОУ 42 поступают с противоположными знаками сигналы Одв и —Е.
Схема формирования сигналов Un/Rp, 1/Rp н ①/Rp приведена на рис. 3.35. Для вычисления 1/Rp используется интегрозапоминающее устройство, которое на рис. 3.35 изображено в виде интегратора АЮ» В процессе намотки при изменении шдв сигнал un/Rp изменяется таким обра-
зом, что Дсоз—0, так что выходное напряжение ОУ АЮ пропорционально 1/Rp. Устройство умножения XY7 выполняет операцию 〃вых=иц(1/Кр+ ，%i), это устройство имеет дополнительный выход, напряжение которого представляет собой широтно-модулированный сигнал, длительность которого пропорциональна %i+%2・ При скорости выше заправочной сигнал рд ^<0 (см. рис. 3.34), тогда 〃вых~Е, откуда следует, что сигнал x=%i+%2 пропорционален E/wn, т. е. пропорционален отношению ①/Rp. При малой скорости сигнал рди>0, выходное напряжение ОУ АН близко к нулю, поэтому %1=0. На выходе ①/Rp появляются импульсы длительностью 1/Rp, определяющие натяжение покоя.
36 Специальные системы электроприводов,применяемые в серии КТЭУ
В § 3.3 рассмотрены широко распространенные системы управления электроприводами с регуляторами скорости. Здесь описываются некоторые менее распространенные системы управления электроприводами с такими регуляторами.
Регулирование скорости воздействиемна поток возбуждения двигателя
Электроприводы с такими системами управления применяются в тех случаях, когда технологический агрегат состоит из нескольких однотипных механизмов, скорости исполнительных органов которых изменяются одновременно, с сохранением между ними определенных соотношений; эти соотношения могут изменяться в относительно небольших пределах при настройке технологического агрегата. В таких технологических агрегатах привод каждого механизма осуществляется отдельным электродвигателем. Якоря двигателей соединяются параллельно (через коммутационную аппаратуру) н питаются от одного ТП. Система регулирования этого ТП изменяет напряжение на якорях электродвигателей
соответственно заданному значению. Каждый электродвигатель снабжается индивидуальной системой регулирования скорости, воздействующей на его поток возбуждения. Сигнал задания скорости данного двигателя 〃а,с пропорционален сигналу задания напряжения (или ЭДС) 〃зе, а коэффициент пропорциональности зависит от требуемого соотношения скоростей отдельных двигателей.
Система регулирования скорости отдельного двигателя, примененная в серии КТЭУ, изображена на рис. 3.36. Эта система является трехкон- туриой, и ее выходное напряжение определяет угол отпирания тиристорного возбудителя ТПВ, питающего обмотку возбуждения двигателя.
Внутренний контур является контуром регулирования тока возбуждения или ЭДС в зависимости от того, какой из двух сигналов 〃几т,в нлн ие больше. Обычно в рабочем диапазоне скоростей %> 〃工т,в.
Регулятор пропорционально-интегрального типа собран на усилителях 45, Аб. Пропорциональная часть регулятора компенсирует постоянную времени обмотки возбуждения двигателя. Устройство умножения в цепи обратной связи А5 поддерживает постоянной частоту среза контура в режиме ослабления поля, т. е. при 〃北,с>〃武,с,ном.
Задающим сигналом является напряжение 〃зе, пропорциональное напряжению якорного ТП. Значение 以° обычно несколько меньше номинального значения 〃зе и задает номинальный ток возбуждения. В режиме стоянки привода при разомкнутой главной цепи включается ключ К1, отключает /о и задает напряжение, обеспечивающее ток возбуждения iBmint что уменьшает нагрев обмотки возбуждения. Кроме того, на
УУА2А2二岁- 7%。二岁- 7%。<<^,с,ном-^,с,ном-匚了01V -匚了01V -&и - "у-4^ Ослабление # поля —&и - "у-4^ Ослабление # поля —8NВариант? ”4。8NВариант? ”4。『尸亠Вариант1『尸亠Вариант1—千卜斤—千卜斤][UV][UV"и 6 С"力-^-тпе"и 6 С"力-^-тпеСХНЗ-Ц-""СХНЗ-Ц-""
У
У
А2
А2
二岁- 7%。
二岁- 7%。
<
<
^,с,ном-
^,с,ном-
匚了01
V -
匚了01
V -
&и - "у-4^ Ослабление # поля —
&и - "у-4^ Ослабление # поля —
8NВариант? ”4。
8NВариант? ”4。
『尸亠Вариант1
『尸亠Вариант1
—千卜斤
—千卜斤
][UV
][UV
"и 6 С"力
-^-тпе
"и 6 С"力
-^-тпе
СХНЗ-Ц-""
СХНЗ-Ц-""
□4一片aQ
Рис. 3.36. Система регулирования скорости воздействием на поле двига-теля
вход регулятора поступает в качестве дополнения к заданию выходное напряжение регулятора тока.
Регулятор тока также пропорцион ально -интегр ального типа и выполнен на усилителях АЗ, А4. Напряжение задания тока 〃&т формируется на выходе регулятора скорости, собранного на усилителях Л/, Л2. По схеме этот регулятор аналогичен приведенному на рис. 3.15.
Предусмотрено два варианта формирования сигнала обратной связи по скорости: с помощью тахогенератора BR и с помощью импульсного датчика BZ, на выходе которого устанавливается формирователь импульсов 尸 и преобразователъ частота — напряжение 〃〃,с・
Регулирование скорости электроприводовстанов холодной прокатки
К электроприводам клетей станов холодной прокатки предъявляются достаточно высокие требования по точности поддержания соотношения скоростей, что обеспечивает постоянство толщины прокатываемой полосы; однако в режиме заправки полосы в клети стана механические характеристики электроприводов должны быть смягчены, н по мере увеличения скорости прокатки статизм характеристик должен плавно уменьшаться до нуля. Система управления, реализующая эти требования и применяющаяся в электроприводах серии КТЗУ, изображена на рис. 3.37.
Регуляторы тока АА н скорости 5R аналогичны приведенным на рис. 3.2 и 3.15 соответственно. Сигнал задания скорости 〃з,с является суммой эталонного напряжения мэт, формируемого в системе управления станом (СУС), и выходного напряжения А〃左 регулятора толщины и межклетевых напряжений. При 〃зт=0 можно задать небольшую скорость толчка 〃丁 через задатчик интенсивности AL Если под действием сигнала А^й напряжение 〃з,с превзойдет максимально допустимое значение, то на выходе нелинейного преобразователя AFI появится сигнал Асо, поступающий в СУС н уменьшающий иът.
Сигнал обратной связи по скорости формируется при помощи тахогенератора. Предусматривается коррекция его показаний с помощью импульсного датчика BZ и преобразователя частота ——напряжение UZ. На выходе ОУ Л5 образуется разность, пропорциональная 〃z—〃打,с, которая добавляется к сигналу обратной связи на входе регулятора скорости.
Для смягчения механических характеристик при заправке полосы служит узел, состоящий из ОУ А7 и 48, нелинейного преобразователя 4户2, имеющего характеристику зоны нечувствительности, и устройства умножения. Выходное напряжение усилителя 48 пропорционально статическому току, так как на его входе из сигнала 〃з,т, пропорционального полному току двигателя, вычитается сигнал duST/dtf пропорциональный динамическому току.
При Uqt<zUqTq выходное напряжение усилителя Л7 равно напряжению задания компаундирования 〃з,к, и выходное напряжение устройства умножения, пропорциональное «3,ккт, вычитается из сигнала задания скорости, что смягчает механическую характеристику двигателя. Когда же при возрастании 113T станет больше 么皿，выходное напряжение усилителя Л7 начнет уменьшаться, и соответственно уменьшится напряжение на выходе А7;取 плавно уменьшается до нуля при 必47=0.
Рис. 3.37. Система управления приводом клети стана холодной прокатки
В системе управления предусмотрены формирование сигнала перегрузки Ai н выдача его в СУС. Соответствующая схема выполнена на усилителе Аб. Напряжения ограничения получаются из регулятора скорости (см. рис. 3.15). Напряжение Ai появляется при «3,т>^огр. В режиме аварии, когда электродвигатель переводится в режим динамичес- 10—977
кого торможения, в системе СУС организовано слежение скорости стана за скоростью аварийной клети. С этой целью в СУС выдается сигнал At при Ucrp = 0, т. е. выход регулятора скорости, зависящий от разности 〃 8T〃Д, e，
Клеть стана холодной прокатки имеет, как правило, индивидуаль* ный привод валков (верхнего и нижнего) от отдельных ТП. Для выравнивания нагрузок двигателей валков служит узел выравнивания, выполненный на усилителях А2——А4. В схеме вместо сигналов датчиков токов используются сигналы задания токов и^\, м3,т2. Характеристика узла имеет зону малой чувствительности при малых р несогласованиях 〃з,т1—— 〃з,т2 благодаря включению диодов в цепь обратной связи 43, а также ограничение максимального воздействия по цепи выравнивания.
Регулирование скорости электроприводов изменением направления потока возбуждения
Рассмотрим системы управления электроприводами серии КТЭУ для шахтных подъемных машин (ШПМ) н электроприводами серии ЭТРП.
Электроприводы ШПМ. большой мощности выполняются по схеме: нереверсивный ТП ——реверсивный ТПВ, причем за счет возбуждения осуществляется и изменение направления вращения, и режим рекуперации при торможении. Схема управления изображена на рис. 3.38.
К схеме управления электроприводом ШПМ предъявляется требование плавного разгона с плавным формированием значения ускорения (т.е. ограничение рывка). Скорость ШПМ задаемся поворотом сельсин-
Рис. 3.38. Система управления электроприводом шахтной подъемной машины
ного командоаппарата ВС, а направление перемещения — ключами В и Я. При замыкании ключей KI, К2 устанавливается минимальная или промежуточная скорости. Задатчик интенсивности, выполненный на ОУ А2—A4t ограничивает значения ускорения н рывка (обычно время разгона составляет 10—20 с, а время нарастания ускорения — 1—2 с). Усилитель 42 работает в режиме, близком к релейному, интегратор 43, ограничивающий значение рывка, имеет постоянную интегрирования, в несколько раз меньшую, чем интегратор М, задающий значение ускорения. Напряжение ограничения усилителя АЗ равно выходному напряжению 42. При подаче, например, сигнала на разгон ОУ А2 насыщается, напряжение выхода АЗ изменяется по линейному закону, а выхода А4 ——по параболе. После того как усилитель АЗ войдет в режим насыщения, 〃з,с далее будет изменяться по линейному закону. Когда 〃з,с приближается к заданному значению, усилитель 42 выходит из режима насыщения, выходное напряжение 力3 плавно уменьшается до нуля, и изменение 〃з,с прекращается. Устойчивость двух последовательно соединенных интеграторов, охваченных обратной связью» обеспечивается за счет снижения ограничения первого интегратора до нуля при 〃§.© = = 〃з,с・
Между регуляторами скорости AR и тока АА1 включено устройство выделения модуля AF2, а знак выхода регулятора скорости задает полярность тока возбуждения двигателя. Параметры ОУ Л5 выбираются так, что при 2=0,5/ном Ф=ФЕом. При торможении полярность %,в изменяется на обратную, что влечет за собой изменение направления потока возбуждения и переход электропрввода б инверторный режим. После окончания торможения знак 〃з,в и полярность тока возбуждения возвращаются к первоначальным значениям.
Система управления электроприводом серии ЭТРП изображена на рис. 3.39. Регулятор тока ЛЛ имеет схему, приведенную на рис. 3.1. Регулятор скорости выполнен на усилителе Л/. Усилитель 42 и ключ К обеспечивают сохранение неизменной полярности напряжения задания тока %,т(〃з,Ю)・
Ключ К управляется компаратором AU1, на входе которого сравниваются напряжения w3,c и 〃武，с・ На выходе 42 включена цепь токо- ограничения. Система регулирования полем двигателя двухконтурная: регулятор ЭДС собран на ОУ АЗ, а подчиненный ему регулятор тока возбуждения — на А4. Компаратор AU1 управляет работой логического переключающего устройства (ЛПУ) тиристорного возбудителя.
Еслн, например, необходимо снизить скорость двигателя или изменить ее направление, то при 〃§,cV〃又，с компаратор AU1 переключается, подавая сигнал на переключение выпрямительных мостов возбудителя; ток возбуждения начинает снижаться. Одновременно ЛПУ выдает сигнал на вход АЗ для снижения задания тока возбуждения и на вход АД для перевода якорного ТП в инверторный режим, что приводит к спаданию тока якоря двигателя. Полярность «3,т не изменяется, так как переключается ключ К. После спадания тока возбуждения до нуля включается другой выпрямительный мост, и ток возбуждения нарастает в противоположном первоначальному направлении. Одновременно снимается сигнал от ЛПУ, и ток якоря нарастает до значения, соответствующего 〃з,т. Начинается процесс рекуперативного торможения. Если происходит процесс подтормаживания, то после снижения скорости до заданного значения (〃д,с*〃з,с) компаратор AVI опять переключается, 10*
Рис. 3.39. Система управления электоопрвводом серии ЭТРП: R=5,l кОм, &=34 кОм, Кз=30 кОм, &=б6 кОм, jRs—jRi6=510 кОм, R6—R?— =瓦=r9=r氏=r15=我19=%3=10 кОм, Rio-Ri3- /?2^=J?22=20 кОм, Ri=15U кОм, Riz=3 кОм, Ri7=51 кОм, Ri8=100 кОм, Као=1,5 кОм“ С*=2,2 мкФ, С； =3,2 мкФ
и направление тока возбуждения возвращается к первоначальному. Если же задан сигнал на реверс, то повторного переключения AU1 не происходит, и ток возбуждения сохраняет новое направление, обеспечивая изменение вращения двигателя. Компаратор AU2 служит для улучшения диаграммы динамического тока двигателя при предельных значениях «у, когда запас напряжения ТП недостаточен, путем дополнительного воздействия на поле двигателя в направлении его уменьшения.
Раздел 4
НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТИРИСТОРНЫХЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Контрольно-испытательное оборудование
Для наладки комплектных тиристорных электроприводов иа предприятии-изготовителе с целью их доводки до показателей, соответствующих техническим условиям, а также при эксплуатации на промышленном объекте используется специальное коитрольно-испытательное оборудование. Оно, как правило, поставляется вместе с электроприводами. Хотя требования к производительности, стоимости, габаритным
размерам испытательного оборудования, применяемого на заводе — изготовителе электроприводов и поставляемого комплектно с злектропрн， водами, различны, тем не менее в целях унификации для обеих этих целей применяются одни и те же стенды.
При наладке н эксплуатации электроприводов используются приборы и аппараты как универсального назначения, так н специализированные, разрабатываемые и изготовляемые аппаратостроительными и приборостроительными .заводами н организациями Г лавэлектромонтаж а Минмонтажспецстроя СССР. Перечень и основные технические характеристики таких аппаратов и приборов приведены в [3]. Здесь приводятся сведения о контрольно-испытательном оборудовании, выпускаемом и применяемом изготовителями комплектных тиристорных электроприводов и, как правило, поставляемом по требованию заказчика комплектно с ними. Перечень такого оборудования приведен в табл. 4.1,
Таблица 4.1
Наименование стенда
Назначение
Примечание
Стенд ный
испытатель-
СП-1АИ
Проверка и настройка аналоговых ячеек управления серии 兄①V на предприятии-изготовителе в процессе эксплуатации
Поставляется комплектно с электроприводамисерии
КТЭУ (по указанию в заказе)
Стенд испытательный СПЯ-1ДИ
Проверка дискретных ячеек управления серии УБСР-ДИ с применением микросхем малой н средней степени интеграции на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации
Поставляется в виде самостоятельного изделия
Стенд испытательный СПЯ-ЗДИ
Проверка дискретных ячеек управления с применением микросхем, имеющих напряжение питания +15 В (серии К511), на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации
То же
Стенд испытательныйтипа
ШПС8026
Проверка н настройка ячеек управления тиристорными преобразователями на предприятии-изготовителе н в процессе эксплуатации
Поставляется комплектно с электроприводамисерии
КТЭУ (по указанию в заказе)
Продолжение табл. 4Л
Наименование стенда
Назначение
Примечание
Стенд испытательный СПБ-1АИ
Предназначен для проверки блоков управления с аналоговыми ячейками управления иапредприятии-изготовите
ле
Поставляется комплектно с электроприводами серии КТЭУ (по указанию в заказе)
Стенд испытательный по чертежу 4БХ609512
Проверка силовых субблоков типа СВУ на предприятии- изготовителе КТЭУ
То же
Пульт проверки типа ТИАК. 656615.001
Предназначен для проверки ячеек и блоков управления, входящих в состав электроприводов ктз, ТПШ
Поставляется комплектно с электроприводами
Стенд испытательный типа ШПС8016
Проверка силовых блоков типа БВО на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации
Поставляется комплектно с электроприводами серии КТЭУ (по указанию в заказе)
Устройство контроля монтажа типа У КМ
Контроль проводного монтажа блоков, шкафов и определения ошибок типа «обрыв в цепи», «лишняя связь»
Только для завода-изготовителя электроприводов
Стенд испытательный СПМ- 1АИ
Проверка и настройка аналоговых элементов системы управления серии ЭКТ на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации
Поставляется комплектно с электроприводами серии КТЭУ (по указанию в заказе)
Стенд испытательный СПМ-2АИ
Проверка и настройка ячеек управления преобразовательной частью электроприводов серии ЭКТ
То же
350 В-А. Стенд обеспечивает формирование сле-350 В-А. Стенд обеспечивает формирование сле-Стенд СП-1АИ питается от сети переменного тока 380 В, 50 Гц. По-
350 В-А. Стенд обеспечивает формирование сле-
350 В-А. Стенд обеспечивает формирование сле-
требляемая мощность дующих напряжений:
разователей уровня, Вразователей уровня, Ваналоговых элементов, В . » . логических элементов, В ... логических разделителей; и преоб-аналоговых элементов, В . » . логических элементов, В ... логических разделителей; и преоб-±15—±0,3 +15±0,3±15—±0,3 +15±0,3+80 土 1,2;+24 士総+80 土 1,2;+24 士総26±3,90—±0,05;0—±0,3526±3,90—±0,05;0—±0,35Напряжение питания Напряжение питания Входные напряжения
разователей уровня, В
разователей уровня, В
аналоговых элементов, В . » . логических элементов, В ... логических разделителей; и преоб-
аналоговых элементов, В . » . логических элементов, В ... логических разделителей; и преоб-
±15—±0,3 +15±0,3
±15—±0,3 +15±0,3
+80 土 1,2;
+24 士総
+80 土 1,2;
+24 士総
26±3,9
0—±0,05;
0—±0,35
26±3,9
0—±0,05;
0—±0,35
Напряжение питания сельсинных задатчиков при частоте 1000±100 Гц, В
Диапазон уставки срабатывания нуль-органов, В ..
типу С1-19Б,типу С1-19Б,Дополнительная аппаратура к стенду——осциллограф по
типу С1-19Б,
типу С1-19Б,
комбинированный прибор типа «тестер》. Принцип проверки ячейки на стенде следующий: испытуемая ячейка соединяется со стендом через адаптер соответствующего типа, представляющий собой печатную плату с разъемом-вилкой для включения в разъем-розетку стенда и разъемом-розеткой (с противоположной стороны) для соединения с испытуемой ячейкой. На адаптере устанавливаются необходимые активные и пассивные элементы, связи между которыми и между вилкой и розеткой определяют схему проверки ячейки. Проверка ячейки осуществляется по программе, содержащей не более шести шагов. Каждый шаг выполняется при нажатин соответствующей кнопки на стенде, при этом на входы ячейки автоматически подаются необходимые по программе ее проверки входные сигналы и проверяется состояние выходов по состоянию лампы стенда《исправно》и по состоянию светоизлучающих диодов испытуемой ячейки, а также при помощи дополнительного осциллографа.
Входными сигналами являются пилообразное напряжение для проверки линейных и нелинейных аналоговых преобразователей, прямоугольное переменное напряжение для проверки реакции ОУ в режимах пропорционального и пропорционально-интегрального регуляторов, логические сигналы 0 и 1, соответствующие уровням серин К511, напряжение +24 н +80 В для управления оптронами. Выходными сигналами являются:
напряжение ОУ при подаче на вход напряжения wBK=0 и установке прн помощи резисторов испытуемой ячейки Уставка нуля выходного напряжения ОУ 〃енх=0±0,0В В; напряжение ОУ при подаче иа вход напряжения 〃вх = ± 10 В и закорачивании цепи обратной связи ключом бесконтактного реле. Выходное напряжение ОУ контролируется нуль-органом, на выходе которого логический 0, если контролируемое напряжение не выходит за пределы допуска;
логические сигналы 0 и 1 в схемах логики на микросхемах серии К511; они контролируются схемой сигнализации стенда;
выходное напряжение ОУ при подаче на его вход пилообразного или прямоугольного напряжения; оно контролируется при помощи осциллографа.
Общая последовательность проверки ячеек: установить регулируемые резисторы испытуемой ячейки в требуемое по инструкции положе-
ние, установить необходимые перемычки на контактных точках платы; соответствующий дайной ячейке адаптер установить в розетку стенда; испытуемую ячейку установить в розетку адаптера； включить питание испытуемой ячейки; поочередно включать клавиши переключателей Шаги проверки. На каждом шаге в соответствии с программой испытаний проводится контроль исправности ячейки. По указанию в программе на каждом шаге возможна установка параметров ячейки при помощи переменных резисторов с контролем установки по состоянию лампы стенда Исправно.
Стенд конструктивно представляет собой устанавливаемый на полу пульт с наклонной крышкой размером 600X700 мм, на которой размещены элементы управления и контроля.
Стенды СПЯ-1 ДИ (для проверки и наладки ячеек с микросхемами, имеющими напряжение питания +5 В) и СП^-ЗДИ (для проверки и наладки ячеек с напряжением питания -j-15 В) по конструкции и по принципу работы одинаковы. Они имеют до 60 трехпозиционных переключателей для коммутации входных и выходных цепей испытуемых ячеек, около 50 светоизлучающих диодов для индикации выходных сигналов, а также генераторы сигналов специальной формы: прямоугольных импульсов стабильной частоты, одиночных прямоугольных импульсов и др. Перед проверкой переключатели стенда устанавливаются в необходимое по программе испытаний положение, соответствующее подаче на требуемый контакт разъема логической 1, логического 0 или подсоединению этого контакта к светоизлучающему диоду. Затем ячейка вставляется в розетку стенда, включается питание, и по состоянию светоизлучающих диодов (а в некоторых случаях с помощью осцнллографа) наблюдают за выходными сигналами ячейки. Стенды выполнены в виде напольного пульта с наклонной крышкой размером 1000X700 мм. Потребляемая мощность 300 В・А.
стабилизированных ±(14±0,1)неста билизированных±(13,5±0,3)Число свободно используемых, шт.: тумблеров .• . .16переменных резисторов . . 4кнопок 2контрольных гнезд 13светоизлучающих диодов 12Напряжение питания пульта, В 380Период повторения сигналов, с 0,1—1стабилизированных ±(14±0,1)неста билизированных±(13,5±0,3)Число свободно используемых, шт.: тумблеров .• . .16переменных резисторов . . 4кнопок 2контрольных гнезд 13светоизлучающих диодов 12Напряжение питания пульта, В 380Период повторения сигналов, с 0,1—1Пульт типа ТИАК,656615.001 имеет следующие технические данные: Напряжение встроенных источников питания, В：
стабилизированных ±(14±0,1)
неста билизированных±(13,5±0,3)
Число свободно используемых, шт.: тумблеров .• . .16
переменных резисторов . . 4
кнопок 2
контрольных гнезд 13
светоизлучающих диодов 12
Напряжение питания пульта, В 380
Период повторения сигналов, с 0,1—1
стабилизированных ±(14±0,1)
неста билизированных±(13,5±0,3)
Число свободно используемых, шт.: тумблеров .• . .16
переменных резисторов . . 4
кнопок 2
контрольных гнезд 13
светоизлучающих диодов 12
Напряжение питания пульта, В 380
Период повторения сигналов, с 0,1—1
В пульте формируются тестовые сигналы:
переменное прямоугольное напряжение 50±5 кГц, 12土2,5 В;
прямоугольное напряжение, регулируемое по частоте в диапазоне 0,7——12 Гц и по амплитуде в диапазоне от нуля до 10 В, а также с регулированием длительности фронтов в диапазоне от 0,5 до 3,5 мс;
набор напряжений специальной формы для испытаний ячеек СИФУ;
прямоугольные импульсы различной частоты, длительности и амплитуды；
двухполярное пилообразное напряжение амплитуды 8±0,8 В, длительностью 10±0,2 мс.
Пульт выполнен в виде настольного прибора со сменными объединительными платами, иа которых расположены разъемы для подключения проверяемых устройств. Каждая плата рассчитана на проверку определенных групп ячеек или блоков. На пульте закреплена панель управления с расположенными на ней органами контроля и управления, с помощью которых осуществляется коммутация сигналов, необходимых для проверки ячеек и блоков. В состав пульта также входят генераторы тестовых сигналов.
Стенд (пульт) типа ШПС8026 является специализированным устройством для проверки и наладки ячеек управления, входящих в состав преобразовательной части электроприводов серии КТЭУ; в его состав включены узлы, генерирующие необходимые для этой цели напряжения и тестовые сигналы. Контроль функционирования ячеек осуществляется с помощью осциллографа и электроизмерительных приборов. Проверка некоторых типов ячеек выполняется путем сравнения реакций испытуемых и эталонных ячеек на тестовые сигналы. Подача логических сигналов производится с помощью тумблеров, питание стенда от сети 380 В, потребляемая мощность 150 В «А. Конструктивно стенд выполнен в виде напольного пульта, имеющего в плане габаритные размеры 1250X1315.
Стенд СПБ-1 АИ питается от трехфазной сети 380 В и вырабатывает напряжения, необходимые для питания испытуемых блоков управления: 220 В однофазное переменное, нестабилизирован ное напряжение постоянного тока 9, 12, ±24, 80 В, стабилизированное напряжение постоянного тока ±15, +5 В. Диапазон изменения входных и выходных напряжений 土 10 В. Испытуемый блок подключается к стенду через переходное устройство ——адаптер, которое соединяет определенные входы —— выходы стенда с необходимыми контактами разъемов испытуемого блока. На стенде имеются четыре гнезда для подсоединения адаптеров, отличающихся составом аналоговых и логических входов, числом входов на оптронные развязки, числом выходных сигналов и т. п.
Входными сигналами для проверки блока являются логические сигналы 0 и 1 для микросхем серии К511 ——20 шт., для серии К155 ——4 шт.； входные сигналы 80 В для оптронов — 36 шт.； аналоговые напряжения ±10 В -— 16 цепей; пилообразное и прямоугольное напряжения частотой 0,5 н 20 Гц амплитудой 10 В; положительные прямоугольные импульсы частотой 32, 64 и 128 Гц.
Исправность блоков определяется по состоянию сигнализации стенда и по показаниям электроизмерительных приборов, а также с помощью осциллографа. Габаритные размеры стенда в плане 1585X1076 мм. Потребляемая мощность 450 В・А.
Пульт для проверки силовых субблоков типа СВУ, например, с тиристорами типов T9-160, Т9-250 имеет два рабочих места: Проверка силового блока и Проверка изоляции блока. Питание пульта осуществляется от трехфазной сети 380 В. Потребляемая мощность 3 кВ-А. В состав пульта входят узлы, формирующие импульсы управления на тиристор испытуемого блока, включенный в однофазную однополупериодную схему выпрямления. Контроль исправности тиристора выполняется по наблюдению с помощью осциллографа за падением напряжения на тиристоре. Изоляция цепей силового блока относительно корпуса контролируется мегаомметром.
Конструктивно стенд представляет собой напольную конструкцию, имеющую в плане габаритные размеры 1250X1315 мм.
Стенд (пульт) типа ШПС8016 предназначен для испытания н наладь ки блоков типа БВО всех исполнений. Ои имеет два рабочих места: Проверка блока, Проверка изоляции блока. Питание пульта осуществляется от трехфазной сети 380 В. Потребляемая мощность 3 кВ-А. Методика проверки блока такая же, как и на предыдущем стенде. Габаритные размеры стенда в плане 1900X1300 мм.
Устройство контроля монтсика типа У КМ является автоматическим устройством, которое после соединения его входных разъемов или контактов с разъемами или контактами испытуемого изделия проводит опрос всех контактов с частотой 100 кГц и выполняет анализ результатов опроса, т. е. определяет, является ли данная связь правильной, ошибочной или вообще отсутствует. Информация о необходимых связях особым образом кодируется на перфоленте с помощью ЭВМ типа ЕС1022. В устройство У КМ эта информация вводится с помощью фотосчитывателя. Информация о погрешностях выдается на печатающую машину типа «Строка 190》.
Технические данные устройства:
Напряжение питания:
трехфазная сеть переменного тока, В 380
однофазная сеть переменного тока, В 220
Потребляемая мощность, В・А:
от источника 380 В.300
от источника 220 В..・・ 100
Носитель входной информацииВосьмидоро
жечнаяперфолента
Количество проверяемых точек ,,,..,••.4096
Стенд СПМ-1АИ питается от сети переменного тока 380 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 400 В «А.
На стенде испытываются блоки питания, датчиков, аналоговые ячейки задатчиков и регуляторов, а также логические ячейки аварийной и предупредительной сигнализации, являющиеся элементной базой систем управления комплектных тиристорных электроприводов серии ЭКТ.
Стенд имеет следующие технические данные:
Напряжение питания блока питания и блока датчиков —трехфазное, 50 Гц, В 19±；*5
Напряжение питания аналоговых элементов, В . . ,±15±0,3
Напряжение питания логических элементов, Б . , . .15±О,3
Входные напряжения логических разделителей, В . .24学喧
Переменное пилообразное напряжение частотой 0,5 и
20 Гц для проверки аналоговых преобразователей ——
амплитуда, В ±10
Переменное прямоугольное напряжение частотой 0,5 и
20 Гц для проверки интегральных и пропорциональноинтегральных регуляторов — амплитуда, В . . . .±10
Уставка срабатывания индикаторов напряжения, В • .±0,05;
^±0,325
Продолжение
Количество шагов ручной проверки . . . . « р « а9
Количество шагов автоматической проверки ..・・10
Длительность шага автоматической проверки, с ・・.1,2±0,24;
2,4 土 0,48;6±1,2
Дополнительная аппаратура к стенду Осциллограф
по типуС1-68
Проверяемый элемент соединяется со стендом с помощью адаптера, реализующего схему и программу испытаний.
Испытания осуществляются в ряд шагов (этапов), на каждом из которых проверяется определенный узел схемы или ряд узлов. Счет шагов осуществляется специальным узлом стенда с индикацией номера шага на цифровых индикаторах.
В тех случаях, когда на шагах испытаний требуется регулировка переменных резисторов, установка перемычек или контроль выходных сигналов по экрану осциллографа, применяется ручной режим, при котором переключение шагов осуществляется оператором после окончания каждого этапа.
Контроль выходных параметров выполняется в соответствии с программой испытаний по состоянию сигнальной лампы Исправно, по состоянию узла индикации испытуемого элемента или по форме выходных сигналов на экране осциллографа.
При необходимости определения, находится ли некоторый параметр в поле допуска на каждом шаге, применяется автоматический режим с автомэтическим переключением шагов при условии нормального функционирования проверяемого узла на предыдущем шаге. Если измеряемый параметр на каком-либо шаге выходит из поля допуска, переключение шагов прекращается, на цифровом индикаторе фиксируется номер шага, в котором обнаружена неисправность.
Испытание аналогового элемента возможно в ручном, автоматическом или в обоих режимах в той или иной последовательности в соответствии с программой испытаний, определяемой адаптером.
Стенд СП М-2 А И питается от сети переменного тока 380 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 100 В-А.
На стенде испытываются ячейки управления преобразовательной частью электроприводов серии ЭКТ.
40空27匕740空27匕7220：噺4。”；70%5±15±0,3220：噺4。”；70%5±15±0,3Стенд имеет следующие технические данные:
40空
27匕7
40空
27匕7
220：噺4。”；70%5±15±0,3
220：噺4。”；70%5±15±0,3
Напряжение питания фильтров — трехфазное, В . Напряжение питания ячеек КСН — трехфазное, В Напряжение питания ячеек УАС — трехфазное, В Напряжение питания импульсных узлов, В ... Напряжение питания ячеек, В
Продолжение
Количество этапов (видов) проверки16
Количество шагов проверки на каждом этапе ....6
Дополнительная аппаратура к стенду ,Осцилло
граф потипу С1-68
Проверяемая ячейка соединяется со стендом с помощью адаптера, реализующего схему и программу испытаний.
Испытание осуществляется в ряд этапов, задающих вид проверки, на каждом из которых проверяется ряд однотипных каналов ячейки. Каждый канал испытывается на определенном шаге в данном этапе.
Счет этапов и шагов осуществляется специальным узлом стенда с индикацией номера шага на цифровых индикаторах.
Переключение этапов производится оператором. Переключение шагов возможно как оператором вручную, так и автоматически при условии нахождения проверяемого параметра в поле допуска на предыдущем шаге.
Контроль выходных параметров выполняется в соответствии с программой испытаний по состоянию индицирующего светоизлучающего диода стенда или по форме выходных сигналов на экране осциллографа.
Наладка электроприводов
Целью наладки электропривода на объекте является доведение электр оо бор удов ания до требований, предъявляемых технологическим процессом. Электрооборудование подвергается приемо-сдаточным испытаниям на заводе-изготовителе. Тем не менее в процессе наладки на объекте, как правило, повторяется определенная часть этих испытаний, что вызвано следующими обстоятельствами:
при транспортировании, хранении, монтаже возможны повреждения отдельных элементов электрооборудования;
типовая программа приемо-сдаточных испытаний на заводе-изготовителе, как правило, не учитывает всех требований конкретного технологического механизма;
при проведении приемо-сдаточных испытаний не все элементы электрооборудования могут быть испытаны при номинальных значениях нагрузок;
некоторые крупногабаритные комплектующие устройства (трансформаторы, реакторы) могут поступать на объект непосредственно с их заводов-изготовителей, минуя испытательную станцию изготовителя комплектного электропривода.
При наладке используются вспомогательные элементы, встроенные в шкафы электропривода, и дополнительные устройства: комбинированный переносный прибор («тестер»), электронно-лучевой осциллограф, мегаомметр для контроля изоляции, задатчик логических и аналоговых сигналов и др.《Тестер》позволяет измерять уровни напряжений постоянного и переменного тока и сопротивления резисторов. Осциллограф служит для наблюдения за характером протекания переходных процессов и импульсными последовательностями в различных точках системы, для точного измерения значений напряжений без потребления тока от их ис-
точников. Задатчик позволяет подавать напряжения различного уровня и полярности на входы аналоговых и логических элементов, причем эти напряжения могут иметь вид прямоугольных колебаний желаемой амплитуды и частоты, что облегчает проверку динамических характеристик. Ряд приборов и аппаратов, облегчающих наладку электропривода, разработан в организациях Г лавэлектромонтаж а Минмонтажспецстроя СССР [3].
Объем и последовательность наладочных работ зависят от состава электропривода, сложности его системы регулирования, схемных и конструктивных особенностей. Ниже приводится примерная последовательность наладочных работ применительно к электроприводам серии КТЭУ средней и большой мощности с регулированием скорости. Изложенное в значительной мере применимо к электроприводам серии КТЗ, а также в части, соответствующей их составу, к преобразовательным агрегатам серий ТПШ, ТЕ, ТВ. Предполагается, что ячейки управления прошли проверку на стендах, описанных в § 4.1.
Проверка комплектности электропривода, паспортных данных его составных частей.
Проверка правильности монтажа (выполняемая по принципиальной схеме электропривода с уточнением по монтажным схемам) для учета возможных ошибок и изменений, которые были внесены изготовителем после выпуска рабочего проекта электрооборудования.
Контроль сопротивления изоляции, осуществляемый мегаомметром с номинальным напряжением, определяемым рабочим напряжением тех цепей, в которых это сопротивление измеряется. Для цепей с номинальным напряжением выше 500 В используют мегаомметр на 1000 В, для остальных силовых цепей и цепей вторичной коммутации — мегаомметр на 500 В. Для цепей блоков и ячеек управления используется мегаомметр на 100 В. Сопротивление измеряют между фазами питающих напряжений, фазами и корпусом, шинами выпрямленного напряжения и корпусом, общей точкой системы управления и корпусом, выведенными на клеммники щитов цепями вторичной коммутации и корпусом, шинами питания в блоках управления между собой (при вынутых ячейках управления) и корпусом. При этих измерениях должны быть отключены те элементы, узлы и устройства, через которые возможна гальваническая связь точек схемы, между которыми измеряют сопротивление изоляции. В частности, должны быть отключены двигатели вентиляторов и щитовые приборы, цепь контроля изоляции, вынуты из разъемов силовые блоки с тиристорами (или отключены подсоединения к тиристорам), отключены разъемы блоков управления, отсоединена шина общей точки. Сопротивление изоляции в холодном состоянии ие должно быть менее 5 мОм.
Проверка электрической прочности изоляции с помощью передвижной испытательной установки переменного напряжения. Значение испытательного напряжения 2000 В для пеней с номинальным напряжением до 500 В и 2,5Uhom+1000, но не менее 3000 В для цепей с номинальным напряжением выше 500 В. При испытаниях соединяются между собой входные и выходные цепи якорного ТП, входные и выходные цепи возбудителя ТПВ, цепи оперативного напряжения. Электрическая прочность изоляции проверяется как между указанными цепями, так и между этими цепями и корпусом. ■
Фазировка трансформатора опорных напряжений, которая выпол-
няется путем соответствующих соединений - обмоток этого трансформатора в зависимости от схемы соединений силового трансформатора ТМ и источника опорного напряжения 〃оц. Схема подключений в СИФУ выполнена таким образом, что если сдвиг между вторичным напряжением ТМ и источником 〃оп отсутствует, то сдвиг должен отсутствовать и в напряжении опорного трансформатора.
Включение питания цепей управления, проверка уровней напряжений и значений пульсаций на выходах выпрямителей и стабилизаторов напряжений.
Наладка СИФУ. Ее начинают с проверки правильности чередования опорных напряжений, значений амплитуд (8土0,5 В) н фазового сдвига опорных синусоид. Устанавливают углы начального согласования характеристик а°, ограничения o?nm, атах, длительности бестоковой паузы 方"，чувствительности нуль-орган а датчика нулевого тока Uh о. Затем проверяют работу СИФУ по наличию управляющих импульсов на всех тиристорах и их смещению при изменении напряжения управления щ. На каждом тиристоре должны присутствовать два импульса со сдвигом в 60° н с периодом повторяемости 360°. Длительность каждого импульса 400—500 мкс. При 〃у=0 первый импульс выдается в точке, соответствующей а=Оо, и при увеличении щ (для группы «Вперед») угол а уменьшается, пока не достигнет значения атгп, после чего дальнейшее изменение угла а прекращается. При 〃yV0 угол а увеличивается, пока не достигнет значения атаХ1 после чего дальнейшее изменение а прекращается. Для группы《Назад» полярность 〃у противоположная, при этом управляющие импульсы должны присутствовать только на одной группе тиристоров — «Вперед» или《Назад》，а при переключении сигнала выбора группы исчезать в одной группе и появляться в другой. Длительность бестоковой паузы проверяется при подаче знакопеременного прямоугольного напряжения частотой 50 Гц на вход схемы переключения, в течение времени /п обе группы должны быть закрыты.
Проверка функционирования схем защит н сигнализации, выполняемая путем имитации аварийных сигналов и наблюдения за срабатыванием аппаратов. Проверяют защиты, срабатывающие при аварийных режимах в ТП и воздействующие иа отключение автомэтического выключателя нагрузки QF, цепи контроля перегорания предохранителей, наличие принудительной вентиляции, защиту от исчезновения напряжения собственных нужд. Проверку срабатывания защит электропривода также осуществляют имитацией аварийных режимов, причем на этом этапе осуществляется настройка нуль-органов защит электропривода таким образом, чтобы они не препятствовали сборке схемы выключателя QF (например, нуль-орган, фиксирующий обрыв поля двигателя, не должен выдавать аварийный сигнал, несмотря на отсутствие тока возбудителя) .В результате должно включиться реле Р", разрешающее включение QF. Проверяется исправность светоизлучающих диодов индикации.
Включение силового напряжения на одну из выпрямительных групп при закороченной цепи нагрузки через сглаживающий реактор и шину большого сечения, допускающую протекание тока，d= (2^3)/ном, при 〃у=0. В этой схеме проверяют фазировку ТП. На входы двухлучевого осциллографа подают фазное напряжение и напряжение на управляющем переходе тиристора. Первый импульс на управляющем переходе должен отставать от момента перехода через нуль соответствующего
фазного напряжения на угол ао+ЗО°. Форма тока нагрузки соответствует прерывистому режиму с длительностью 入о=2(12О°—а°).
При увеличении wy ток нагрузки приобретает форму, характерную для режима непрерывного тока. Форма напряжения на выходе датчиков тока должна быть такая же, как и форма тока нагрузки. В форме напряжения на управляющих переходах всех тиристоров работающей группы должна наблюдаться площадка, соответствующая моментам открывания тиристора. При увеличении тока нагрузки до значения уставки защиты должен отключиться выключатель главной цепи QF.
Для реверсивных электроприводов описанную проверку производят для каждой из выпрямительных групп, при этом ячейки усиления импульсов неработающей группы вынимаются из блоков.
Наладка и проверка узла переключения выпрямительных групп, выполняемые путем установки значения тока нагрузки, соответствующего гасимому току /г, и регулировки чувствительности узла таким образом, чтобы при этом токе выдавался сигнал разрешения переключения. Значение /г соответствует 2 — 5 %/ном. При изменении полярности напряжения задания отпирающие импульсы появляются на другой выпрямительной группе. При увеличении тока нагрузки выше значения чувствительности узла изменение полярности напряжения задания не должно приводить к переключению групп.
И. Включение ТП на невозбужденный двигатель, настройка чувствительности и проверка полярности датчиков тока н напряжения, определение Тя путем подачи скачка напряжения 〃у от значения, соответствующего гранично-непрерывному току /ГР до значения Ц — (0,5-^0,8)/ном. Значение Тя равно времени уменьшения разности /1—/гр до 0,37 первоначального значения.
Проверка и настройка тиристорного возбудителя ТПВ, которая выполняется в той же последовательности, что и настройка ТП. При этом следует учитывать, что ТПВ является нереверсивным преобразователем и управляющие импульсы имеют длительность 120° (вместо двух коротких импульсов со сдвигом 60° в ТП). После проверки СИФУ и установки углов ctmin, Umax включзют напряжение питания ТПВ и проверяют изменение тока возбуждения при изменении 〃у. Наблюдают форму тока и напряжения на обмотке возбуждения. Настраивают защиту от обрыва поля н перевозбуждения.
Определяют постоянную времени цепи возбуждения путем подачи скачка напряжения иа вход ТПВ и наблюдения за изменением тока возбуждения на экране осциллографа. Постоянную времени цепи возбуждения находят так же, как и электромагнитную постоянную времени цепи якоря.
Настройка возбудителя тахогенератора в соответствии с инструкцией на блок возбуждения тахогенератора (БВТ) и номинальными данными тахогенератора.
Проверка диапазона изменения напряжения ТП путем изменения 〃у от + Uymax до —Uymax при подключенном двигателе, ток возбуждения которого установлен близким к номинальному. Настройка чувствительности и полярности датчика напряжения тахогенератора. Настройка датчика ЭДС, которая выполняется следующим образом. При вращении двигателя в режиме холостого хода устанавливают нужный коэффициент передачи усилителя-измерителя ЭДС. При неподвижном двигателе и отключенном возбуждении двигатель загружают то-
ком, при этом потенциометр напряжения датчика тока на входе измерителя ЭДС устанавливают в такое положение, чтобы напряжение на входе измерителя было равно нулю. Для увеличения точности настройки значение тока должно быть (1—1,5)/ном. Для исключения повреждения двигателя настройка должна выполняться быстро. Постоянную времени фильтра в цепи напряжения на входе измерителя выбирают равной ГДЕ и уточняют по минимуму пульсаций на выходе измерителя.
Определение электромеханической постоянной времени Тм. Методы нахождения Тм приведены в [3]. Из более простых можно отметить методы выбега и разгона с постоянным током. При первом методе используется соотношение
dE
Тм К = — 'ст Rh・
Вначале снимают зависимость /cT=f(^)» где /Ст — ток холостого хода двигателя; и“ — напряжение на якоре двигателя, которое незначительно отличается от ЭДС, так как ток холостого хода мал. На этой зависимости определяют участки постоянства /Ст. Изменяя 〃у, устанавливают начальное напряжение на якоре двигателя равным Uni — максимальному значению напряжения на каком-то участке со статическим током /сть После этого 〃у скачком уменьшается до отрицательных значений, при этом ток нагрузки спадает до нуля и происходит торможение двигателя под действием статического тока /сть Если А/ ——время снижения ЭДС от начального значения Eri до конечного 国【，то
Тм = / ст1 Кя &/(Ен1 — Eri) ♦
Таким образом, для вычисления Тк необходимо знать сопротивление Ra, которое равно сумме сопротивления цепи якоря и эквивалентного сопротивления ТП; сопротивление цепи якоря может быть измерено по падению напряжения в цепи якоря, а сопротивление ТП ——по изменению выходного напряжения ТП при его нагрузке в режиме непрерывного тока и неизменном напряжении управления «у.
Разгон с постоянным током может быть осуществлен после наладки регулятора тока (см. далее). Если на участке разгона от EH< до Eki за время А/ ток двигателя постоянен и равен /【,то
Тм = Ui — /ст1) Rr &/(Eki — Ещ)•
Установка расчетных параметров регулятора тока, проверка прохождения сигналов в регуляторе.
Включение ТП на неподвижный невозбужденный двигатель при собранном регуляторе тока. (При этом нуль-орган, фиксирующий обрыв поля двигателя, настраивают так, чтобы не препятствовать сборке цепи нагрузки). Проверяют изменение тока нагрузки во всем диапазоне от -]rlmax до —Im ах путем изменения напряжения задания тока мэ,т- Проверяют динамические характеристики контура тока путем подачи на вход регулятора напряжений прямоугольной формы частотой примерно 5 Гц и наблюдения изменения тока нагрузки сн на экране электроннолучевого осциллографа. Для получения расчетного переходного процесса форма колебаний устанавливается такой, что полярность напряжения 〃3,Т не изменяется, при (/з.ттгп ток нагрузки /н = /гр, а при Us^max /п= (0,64-0,8)/ном. При отлнчии кривой переходного процесса от расчетной осуществляется корректировка параметров регулятора тока. Ес-
ли для улучшения динамики в режиме прерывистого тока применяется внутренний контур напряжения или тока, то целесообразно увеличить коэффициент усиления контура до появления субгармонических колебаний, а затем уменьшить его на 25——40 %. При контроле переходного процесса при симметричном двухполярном изменении и3,т убеждаются, что процесс реверса тока проходит нормально, а значение бестоковой паузы соответствует расчетному. При этом следует учитывать, что из-за «раздвижки» характеристик выпрямительных групп переходный процесс может отличаться от расчетного.
Наладка регулятора скорости. Вначале коэффициент усиления регулятора устанавливают в 2—3 раза меньшим расчетного, конденсатор пропорционально-интегрального регулятора скорости закорачивают, напряжение ограничения устанавливают равным 2—3 В. Настраивают нуль-органы, фиксирующие остановку двигателя и снятие сигналов задания; обычно напряжение срабатывания этих нуль-органов принимают равным 75——100 мВ. Проверяют работу электропривода в замкнутой системе регулирования скорости путем изменения скорости от 十妨桃仁* до '—(Owax, подачи толчков задания скорости 〃з,с, разгона, реверса и торможения при выходе регулятора скорости на токоограничение. Затем устанавливают расчетные параметры регулятора скорости и токо- ограничения, а также задатчика интенсивности. Проверяют режимы разгона, реверса, торможения от задатчика интенсивности и на токо- ограничении, если такой режим работы предусмотрен технологией работы механизма, а также надежность стоянки двигателя при нулевом сигнале задания скорости. При разгоне от задатчика интенсивности определяют динамический ток двигателя н сравнивают его с расчетным.
Наладка системы управления полем двигателя.、Настраивают функциональный преобразователь на выходе датчика тока возбуждения; статическая характеристика преобразователя должна повторять в соответствующем масштабе кривую намагничивания двигателя. Устанавливают расчетные параметры регулятора тока возбуждения, включают напряжение силовой цепи ТПВ и проверяют регулирование тока возбуждения изменением напряжения на входе регулятора. Устанавливают значение минимального тока возбуждения 1Втгп. Выставляют расчетные значения параметров регулятора ЭДС, напряжение ограничения регулятора принимают таким, чтобы получить при насыщении регулятора номинальный ток возбуждения /в,ном. Проверяют прохождение сигналов в регуляторе при изменении напряжения, имитирующего сигнал ЭДС. В частности, прн ЕсЕз /в==/в>иом, а при Е>Ез iB=/B>min. Затем проверяют работу электропривода в режиме регулирования скорости： снимают зависимость угловой скорости и потока возбуждения от сигнала задания скорости, проверяют разделение режимов изменения потока и ЭДС двигателя, пределы изменения потока и ЭДС, в частности выполнение условия Е^£Ном, линейность зависимости скорости от напряжения задания. Наблюдают изменение этих величин в режимах разгона и торможения, проверяют разделение режимов изменения потока и ЭДС, значение перерегулирования п。ЭДС, которое не должно превышать 3 %. Проверяют, что при максимальном ослаблении потока возбуждения нуль-орган обрыва поля не отключается.
Наладка устройств задания скорости, окончательная проверка и наладка защит.
11—977
Наладка внешних регуляторов (положения, мощности) и других дополнительных устройств, если таковые имеются.
Наладка технологической автоматики, проверка работы элект- оопривода при управлении им с пульта управления.
Оформление отчетных документов.
4.3・ Эксплуатация тиристорных электроприводов
Работы, проводимые при эксплуатации электроприводов, можно разделить на две группы: работы, связанные с устранением аварии, и работы по текущему обслу ж ив анию. При устранении аварии основная задача эксплуатациоиного персонала — скорейшее обнаружение неисправного узла, замена или ремонт его (если возможность быстрой замены не предусмотрена конструкцией) и включение электропривода в работу, чем достигается уменьшение времени простоя технологического агрегата. Для облегчения поиска неисправностей электропривод снабжается системой сигнализации и другими устройствами, позволяющим и локализовать неисправность. Однако в современных электроприводах, как правило, отсутствует система автодиагностики, поэтому обнаружение неисправного узла возлагается на дежурный персонал, обслуживающий электроустановки, который должен обладать достаточной квалификацией и опытом работы с тиристорными электроприводами, В элект- ромашинном помещении должны находиться в достаточном количестве и в виде, удобном для пользования, электрические схемы электропривода и отдельных его узлов, а также необходимое для поиска неисправностей оборудование: электронно-лучевые осциллографы, комбинированные измерительные приборы, мегаомметр, электрощуп, инструмент для съема силовых блоков или отдельных тиристоров (в зависимости от конструкции силовой части), удлинители, обеспечивающие возможность измерения напряжения в различных точках ячеек н субблоков при их подключении к шкафам электропривода. Такие удлинители входят в комплект поставки завода—изготовителя электропр ивода.
Для быстрой замены обнаруженного неисправного силового блока или ячейки управления необходимо иметь резервные проверенные ячейки и блоки всех типов. При этом нужно иметь в виду, что некоторые типы ячеек управления при применении их в разных узлах системы управления имеют разные параметры, а также могут иметь разные схемы за счет установки различных перемычек внутри ячейки, если таковые предусмотрены ее схемой и конструкцией. Кроме того, однотипные ячейки в одинаковых узлах различных приводов также могут иметь разные схемы и параметры. Поэтому перед установкой в блок управления электропривода схема ячейки и ее параметры должны быть приведены в соответствие с заменяемой. Для облегчения этой процедуры желательно иметь специальную инструкцию, в которой для таких ячеек для каждого электропривода (или группы однотипных электроприводов) должны быть указаны необходимые перемычки и положения регулируемых резисторов, а в необходимых случаях ——номинальные параметры сменных резисторов и конденсаторов. Для наиболее ответственных электроприводов, например главных приводов прокатных станов, желательно иметь заранее налаженный 100 %-ный резерв основных ячеек.
Для быстрого обнаружения причины аварии электроприводы снабжаются устройствами запоминания и индикации аварийного сигнала.
Ячейка памятиПМ1.1ПМ1.2ПМ1.3ПМ1.4ПМ1.5ПМ1.6ПМ17ПМ1.8ПМ1.9ПМ1.10ПМ2.1ПМ2.2ПМ2.3ПМ2.4ПМ2.5ПМ2.7ПМ2.8ПМ2.9ПМ3.1ПМ3.4ПМ3.5ПМ3.6ПМ3.7ПМ3.8Г1М3.9ПМ3.10Ячейка памятиПМ1.1ПМ1.2ПМ1.3ПМ1.4ПМ1.5ПМ1.6ПМ17ПМ1.8ПМ1.9ПМ1.10ПМ2.1ПМ2.2ПМ2.3ПМ2.4ПМ2.5ПМ2.7ПМ2.8ПМ2.9ПМ3.1ПМ3.4ПМ3.5ПМ3.6ПМ3.7ПМ3.8Г1М3.9ПМ3.10
Ячейка памяти
ПМ1.1
ПМ1.2
ПМ1.3
ПМ1.4
ПМ1.5
ПМ1.6
ПМ17
ПМ1.8
ПМ1.9
ПМ1.10
ПМ2.1
ПМ2.2
ПМ2.3
ПМ2.4
ПМ2.5
ПМ2.7
ПМ2.8
ПМ2.9
ПМ3.1
ПМ3.4
ПМ3.5
ПМ3.6
ПМ3.7
ПМ3.8
Г1М3.9
ПМ3.10
Ячейка памяти
ПМ1.1
ПМ1.2
ПМ1.3
ПМ1.4
ПМ1.5
ПМ1.6
ПМ17
ПМ1.8
ПМ1.9
ПМ1.10
ПМ2.1
ПМ2.2
ПМ2.3
ПМ2.4
ПМ2.5
ПМ2.7
ПМ2.8
ПМ2.9
ПМ3.1
ПМ3.4
ПМ3.5
ПМ3.6
ПМ3.7
ПМ3.8
Г1М3.9
ПМ3.10
Используются элементы памяти: механические (типа 《блннкер»), электромагнитные (реле с магнитной памятью), полупроводниковые (триггеры). На выходе последних двух типов элементов включаются светоизлучающие диоды, загорание каждого из которых указывает на определенный тип аварии. Расшифровка этого соответствия приводится в техническом описании электропривода и для удобства пользования помещается в виде таблицы на дверях шкафа управления электроприводом. Ниже приведен список аварийных сигналов электропривода КТЭУ- 2500/930 с маслонаполненным трансформатором:
Авария
Отключен масляный выключатель Нет готовности ТП
Аварийное отключение силового автомата
Отключен рубильник силовой цепи Отключен источник-220 В Отключено возбуждение тахогенератора Превышение максимальной скорости Перегрузка двигателя (для двухдвигательных приводов)
Отключен линейный контактор
Переключатель режимов в положении Проверка Недопустимое уменьшение тока возбуждения Напряжение двигателя выше допустимого Превышение времени стоянки двигателя под током Отключены источники питания блоков Неисправность цепи динамического торможения 3 ащита высоковольтного ввода Газовая защита трансформатора
Ток возбуждения двигателя выше допустимого Открыта дверь вентильной секции при работе Перегрев подшипников двигателя
Температура масла трансформатора выше допустимой
Сгорел один предохравнтель Отсутствует вентиляция ТП Недопустимый уровень масла трансформатора Снижение изоляции главной цепи Отсутствует вентиляция двигателя
При некоторых авариях срабатывают несколько устройств сигнализации, н важно знать, какая авария была первой. Для этой цели некоторые электроприводы, например, серий КТЭ, ЭКТ снабжаются двухступенчатой сигнализацией, причем первая ступень запоминает первую аварию, а вторая ——все остальные. Ответственные тех но логические агрегаты иногда снабжают централизованной системой обработки аварийных н предупреждающих сигналов. Для выдачи сигналов в эту систему служат малогабаритные реле, замыкание (или размыкание) контактов которых происходит при срабатывании соответствующих элементов памяти. В централизованной системе также предусмотрено выделение первого аварийного сигнала.
Кроме рассмотренных устройств сигнализации для облегчения поиска неисправностей электроприводы снабжают и другими средствами： II*
светоизлучающими диодами на выходах - логических схем отдельных цепей, контактными гнездами для подсоединения приборов или осциллографа на выходах логических и аналоговых узлов, встроенных вольтметрами, электронной моделью двигателя (в электроприводах серии КТЭУ), предусматр ивают режим Проверка и т. п.
Как видно из приведенного перечня аварийных сигналов, в одних случаях сигналы позволяют определить неисправное устройство однозначно (например, ПМ1.1, ПМ1.4, ПМ1.5, ПМ1.6, ПМ1.10, ПМ2.8, ПМ3.1, ПМ3.4, ПМ3.5, ПМ3.8, ПМ3.10), в других случаях появление аварийного сигнала может вызываться несколькими причинами. Рассмотрим характерные неисправности, которые могут вызвать появление этих сигналов.
При отсутствии готовности ТП могут быть отключены источники силового, оперативного и опорного напряжений, может отсутствовать вентиляция ТП, могут иметься сгоревшие предохранители в вентильной части или может сработать ячейка дифференциальной индикации аварии (ДИА). Конкретную причину аварии устанавливают осмотром табло, размещенных на дверях шкафов электропривода, и светоизлучающего диода на ячейке ДИА.
Аварийное отключение сигналом с ячейки ДИА может иметь место при неисправностях в ТП или в регуляторе тока. Исправность регулятора тока проверяют наблюдением за прохождением сигналов в нем либо замыканием его через встроенную в систему управления модель двигателя. В ТП проверяют форму и смещение отпирающих импульсов при изменении «у, а также правильность работы узла реверса, наличие бестоковой паузы и работу датчика нулевого тока. Необходимо проверить исправность силовых тиристоров.
Сигнал аварийного отключения силового автоматического выключателя цепи нагрузки формируется по логической схеме: выключатель отключен, а переключатель, управляюший им, находится в положении Включено. Отключение выключателя происходит под действием аварийных сигналов и сопровождается загоранием соответствующих светоизлучающих диодов. Если ни один из светоизлучающих диодов, кроме ПМ1.3, не горит, это означает, что отключение произошло под действием максимального (или теплового) расцепителя выключателя. Тепловой расцепитель может отключить электропривод при длительной работе с током, превышающим номинальный. При отключении под действием максимального расцепителя без срабатывания ячейки ДИА необходимо проверить исправность последней, и если она исправна, то произвести повторно калибровку уставок ДИА и максимального расцепителя, например реле РДШ выключателей типа ВАТ-42.
Превышение максимальной скорости, как правило, происходит при неисправностях в цепи возбуждения. В этом случае причина неисправности обнаруживается по сигнализации ПМ2.1 и по проверке за прохождением сигналов в регуляторе тока возбуждения. В некоторых случаях сигнал превышения скорости может появиться при работе с минимальным током возбуждения и неисправности в регуляторах скорости или тока, что обнаруживается путем наблюдения за прохождением сигналов в этих регуляторах.
Аварийный сигнал «Перегрузка двигателя» используется только в двухдвигательных электроприводах, у которых в цепи якоря каждого двигателя установлено максимальное реле. Уставка этих реле выбирает-
ся несколько выше, чем половина отключающего выключатель тока нагрузки. Поэтому отключение этих реле (или одного из них) без срабатывания ячейки ДИА указывает на неисправность либо регулятора возбуждения одного из двигателей, либо узла выравнивания нагрузки.
Сигнал «Отключение линейного контактора» формируется в том случае, если этот контактор отключился при наличии напряжения на якоре двигателя (такое отключение запрещено логикой управления, так как конструктивно контактор размещен таким образом, что отключающая способность контактора ограничена). Обычно отключение контактора происходит либо из-за потери контакта в цепи его катушки, что определяется «прозвонкой», либо при отключении промежуточного реле РКЛ, возникшего из-за неисправности ячейки усиления УЛ, либо при потере контакта в цепи катушки РК几
Недопустимое уменьшение тока возбуждения может иметь место при неисправности регулятора тока возбуждения или возбудителя ТПВ, а также при неточной настройке нуль-органа, фиксирующего «обрыв поля». В последнем случае настройка нуль-органа изменяется таким образом, чтобы при минимальном токе возбуждения, имеющем место при отключении выключателя нагрузки, сигнал «обрыв поля» не формировался. Исправность регулятора тока возбуждения проверяется наблюдением за прохождением сигналов в регуляторе, а исправность ТПВ ——наблюдением за формой и смещением отпирающих импульсов и за формой тока и напряжения на нагрузке.
Нуль-орган, фиксирующий превышение 'допустимого напряжения двигателя, обычно настраивается таким образом, что он не срабатывает при Е=£do cos (amin), поэтому появление аварийного сигнала обычно указывает на неисправность цепи регулирования возбуждения. О проверке этой цепи уже говорилось выше.
Появление аварийного сигнала ПМ2.3 в зависимости от схемы подключения ячейки защиты ЗСТ имеет место либо при длительной (длительностью 1——20 с, выбирается при наладке электропривода) стоянке двигателя при наличии задания скорости, либо при длительной перегрузке двигателя током, значение которого также устанавливается при наладке. Появление аварийного сигнала вызывается прн исправной ячейке ЗСТ неправильными действиями операторов, управляющих технологическим агрегатом.
При отключении источников пнтання блоков по светоизлучающим диодам, установленным на лицевых панелях источников, следует определить вышедший из строя и заменить его.
Контроль исправности цепи динамического торможения используется при применении тиристоров для замыкания этой цепи. Аварийный сигнал формируется в том случае, если при отсутствии сигнала на динамическое торможение появился ток в цепи торможения. Причиной появления аварийного сигнала могут быть неисправность нуль-органа, фиксирующего протекание тока в цепи динамического торможения, либо пробой тиристора динамического торможения, либо неисправность ячейки, формирующей отпирающий импульс, которую в случае исправности нуль-органа и тиристора следует заменить.
Появление аварийного сигнала «Ток возбуждения двигателя выше допустимого» обычно связано с неисправностью регулятора тока возбуждения или отказом датчика тока возбуждения. Если эти элементы исправны, то необходимо проверить ТПВ. ■
Тиристорный преобразователь с номинальным током 2500 А и выше, а в некоторых сериях и при меньших токах допускает длительную работу без одного предохранителя в вентильной части ТП. Однако во избежание развития аварии неисправный предохранитель необходимо как можно быстрее заменить. При появлении предупреждающего сигнала ПМ3.6 при первой же остановке электропривода, например при технологическом простое или при окончании смены, необходимо снять напряжение силовой цепи, заменить тиристорный блок с предохранителем или отдельно предохранитель при неразъемной конструкции вентильной части. Если защищаемый предохр анителем тиристор не заменяется, то необходимо проверить его исправность.
При появлении предупреждающего сигнала «Отсутствует вентиляция ТП» следует иметь в виду, что через 3——5 мин электропривод будет аварийно отключен. Поэтому дежурный персонал должен немедленно сообщить операторам, обслуживающим технологический агрегат, о необходимости остановки последнего, затем устранить причину аварии. Вначале проверяется фактическое наличие вентиляции, и если она имеется, то производится ревизия или замена реле контроля скорости воздуха (РСВ). Если вентиляция отсутствует, то необходимо проверить наличие напряжения на двигателе вентилятора. Если напряжение имеется, то следует заменить вентилятор с двигателем.
При снижении уровня изоляции главной цепи необходимо при остановке технологического агрегата с помощью мегаомметра, отключая последовательно участки главной цепи, определить тот участок, на котором произошло снижение изоляции, и устранить неисправность.
Следует учитывать, что далеко не все неисправности приводят к появлению аварийных и предупреждающих сигналов. Фактически прн правильной наладке регуляторов тока якоря и тока возбуждения при их исправности, а также при исправности ТП и ТПВ неисправности в системах управления и регулирования не приводят к срабатыванию сигнализации. Наиболее характерные неисправности, методы нх обнаружения и устранения следующие.
При отсутствии аварийной или предупреждающей сигнализации не собирается схема включения автоматического выключателя на стороне постоянного тока (отключено реле РН). Сборка схемы осуществляется прн нулевом напряжении ТП, когда командоаппарат, задающий скорость, находится в нулевом положении, поэтому для отыскания неисправности с помощью осциллографа вначале проверяется исходное состояние нуль-органов, фиксирующих отсутствие напряжений и а якоре двигателя и сигнала задания скорости. При их исправности, если ко- мандоаппарат находится в нулевом положении, проверяют состояние внешних блокировок по сигналам на соответствующих выходах ячеек ввода сигналов ВЛ. Если на всех выходах присутствуют сигналы, разрешающие сборку, то причиной неисправности могут быть неисправность отдельных микросхем или потеря контакта в разъеме. Необходимо заменить ячейку УР или отыскать неисправную цепь.
Во время работы при установке командоаппарата в нулевое положение двигатель продолжает вращаться с малой скоростью, при этом отсутствует срыв импульсов в ТП. Необходимо при отключенном электроприводе установить нули в датчике скорости, потенциальных разделителях и устройствах задания скорости, отрегулировать чувствительность нуль-органов, фиксирующих стоянку двигателя.
Во время работы электропривода скорость электродвигателя пе соответствует заданной. Необходимо проверить уровень напряжения задания скорости на входе ячейки регулятора скорости.
Если это напряжение не соответствует заданному, то в зависимости от режима задания скорости необходимо заменить одну из неисправных ячеек (СЗ, СЛЗ, ПР). Если напряжение задания скорости соответствует требуемому, то проверяют напряжение обратной связи, которое должно соответствовать скорости электродвигателя. Причинами возможного несоответствия могут являться неисправность датчика напряжения тахогенератора или потеря контакта в разъеме. Если же эти узлы исправны, то необходимо проверить прохождение сигналов в ячейках регулирования скорости, тока, ЭДС, тока возбуждения. При отсутствии дефектов в ячейках системы управления необходимо проверить ТП.
Для обеспечения надежной и высококачественной работы электропривода и предотвращения отказов необходима профилактическая проверка отдельных узлов и электропр ивода в целом. Целесообр азно иметь графики пл аново- пр ед у пр едительных ремонтов электроприводов данного технологического агрегата, согласованные по срокам с графиками пл аново- пр едупредительных ремонтов основного технологического оборудования. Если в процессе работы в каком-нибудь из тиристорных электроприводов обнаружится частое срабатывание системы защит, то такой электропривод должен подвергнуться профилактике в первую очередь.
Рекомендуется 1 раз в две недели во всех электроприводах проверять форму и значение напряжений источников питания, установку нулей датчиков тока и напряжения, усилителей, потенциальных разделителей. Если в системе управления имеется встроенная модель двигателя, то в режиме «контроль» проверяют работу регуляторов тока н скорости, а также исправность светоизлучающих диодов сигнализации в режиме «опробование». Один раз в три месяца рекомендуется проводить проверку уставок срабатывания защит электропривода и других нуль-орга- иов, уставку узлов токоограничения, работу узлов задания скорости, работу узла переключения выпрямительных групп и датчик нулевого тока. Один раз в трн——шесть месяцев или после длительной остановки проверяют техническое состояние электропривода, при этом проверяют качество затяжки болтовых соединений и контактного крепежа на клеммнике, аппараты и детали очищают от пыли, очищают от пыли и грязи контакты разъемов блоков и ячеек управления, а также силовых блоков, осматривают, очищают от пыли и смазывают двигатель вентилятора. Проверяют работу контура тока с иевозбуж денным двигателем в режимах реверса тока, а также контура скорости при наличии возбуждения двигателя. Проверяют техническое состояние коммутационной аппаратуры в соответствии с инструкциями по ее эксплуатации. Измеряют сопротивление изоляции силовых цепей и цепей управления, которое ие должно быть меньше 5 мОм в холодном состоянии.
Часть вторая
БАЗОВЫЕ КОНСТРУКТИВЫ, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕМОДУЛИ И КОМПЛЕКТУЮЩАЯ АППАРАТУРА
Раздел 5
КОНСТРУКТИВЫ И МОДУЛИ ВЕНТИЛЬНОЙ ЧАСТИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Системы охлаждения и конструктивывентильной части
Существуют три разновидности охлаждения вентильной части тиристорных электроприводов: естественное (конвективное), принудительное ——воздушное, водяное. Естественное охлаждение является наиболее простым и надежным в эксплуатации, о диако низкая эффективность [коэффициент теплопередачи 8——15 Bt/Jm^^^C)] обусловливает его применение для электропр вводов небольшой и средней мощности. Принудительное воздушное охлаждение в настоящее время наиболее распространено [коэффициент теплоотдачи 60——80 Вт/(м2-℃)]. Оно применяется при охлаждении вентильной части электроприводов с номинальными токами до 12 500 А. Для электроприводов с тем же диапазоном токов применяется и водяное охлаждение [коэффициент теплоотдачи воды 200——3000 Вт/(м2*℃)]. Применительно к каждому виду охлаждения разработаны конструкции, оптимальные для конкретной компоновки вентильной части.
С естественным воздушным охлаждением изготовляют электроприводы серии КТЭУ на токи до 200 А, серии ЭКТ на токи до 320 А, серии КТЭ на токи до 1600 А, серий ЭТУ3601, ЭТРП, ЭТЗ, ЭТ6, ЭПУ1, ЭПУ2, а также преобразовательные агрегаты серий ТЕ, ТЕР на токи до 1250 А.
С пр инудительным воздушным охлаждением изготовляют электроприводы серии КТЭУ на токн 320 А и выше, серии ЭКТ на токи 500 А и выше, выпрямители серии ТПП1 на токи 1600 А и выше, с водяным охлаждением — агрегаты ТВ, ТВР на токи 1600 А и выше.
В электроприводах на токи до 500 А серии КТЭУ модульным элементом конструкции является моноблок СВУ на базе тиристора Т-250. В электроприводах серии КТЭ на токи 50―1600 А базовыми элементами конструкции являются функционально законченный трехфазный мост в панельном исполнении с силовыми выводами, разъемами управляющих цепей и. мнемосхемой с контрольными гнездами, установленный в конструктиве БУК-б (на токи 50——200 А), и секция охладителей, которая комплектуется групповыми и одиночными охладителями (на токи 320—1600 А). Размеры группового охладителя 640X360 X95 мм. Функционально групповой охладитель используется как элемент, несущий основные механические нагрузки, токопровод катодной и анодной групп, сочлененных токоотводящей ошиновкой выпрямленного тока, теплоотвод для тиристоров.
Рис. 5.1. Реверсивная секция охладителей тиристорных электроприводов серии КТЗ на ток 800 и 1000 А
Теплоотводами для тиристоров со стороны переменного тока служат одиночные охладители с размерами 200X177X95 мм.
На рис. 5.1 приведена реверсивная секция охладителей на токи 800 и 1000 А. Нереверсивная секция состоит из половинного количества охладителей и конструктивно подобна реверсивной.
В тиристорных агрегатах ТЕ-2, ТЕ-3, ТЕР-2, ТЕР-3 базовыми являются два элемента конструкции ——блок из шести тиристоров, соединенных в трехфазный мост (на ток 100 А), и комплект из шести блоков (на ток 200——1000 А), каждый из которых представляет анодную или катодную группу фазы и содержит различное число параллельно включенных тиристоров (в зависимости от выпрямленного тока ТП). Распределение тока по параллельно включенным тиристорам осуществляется с помощью индуктивных делителей тока, включенных в плечо моста. Каждый блок связан с системой управления штепсельным разъемом. Охладители тиристоров — игольчатые.
В системах принудительного воздушного охлаждения тиристоров различают две схемы расположения вентиляторов:
вентилятор вынесен из тиристорного шкафа (вентильной секции), является общим для нескольких шкафов (секций), расположен в отдельном помещении. Система охлаждения ~~• замкнутая, через воздуховоды;
индивидуальный вентилятор установлен в тиристорном шкафу (вентильной секции), система охлаждения ——разомкнутая, забор воздуха —из окружающей среды.
В электроприводах с принудительным воздушным охлаждением применяется вытяжная система вентиляции, при которой охлаждение производится воздухом, движущимся снизу вверх. В случае разомкнутой системы охлаждения вентилятор установлен сверху вентильного
шкафа. Для контроля скорости охлаждающего воздушного потока в шахте применяется реле скорости воздуха РСВ-2, в котором измерительным органом является крыло.
Базовым вентильным элементом конструкции, определяющим по* строение системы принудительного воздушного охлаждения в электро、 приводах серии КТЭУ на токи 800 А и выше, является выемной блок охлаждения (БВО) с силовыми губчатыми разъемами, представляющий собой конструктивно и схемно законченный узел с высокой степенью заводской готовности и ремонтопригодности (рис. 5.2).
Моноблок комплектуется тиристорами Т-630, или Т-800, или Т-1000. Передняя и задняя стенки, выполненные из высокопрочного пресс-мате^ риала, являются несущими. На передней стенке предусмотрены конт~ рольные гнезда для проведения измерений при наладке и эксплуатации без извлечения блока из шкафа (вентильной секции). В зоне задней стенки рядом с силовыми разъемами расположены ловители, которые служат для центрирования блока при его установке в шкаф (секцию) и локализации дуги, могущей возникнуть в ионизированном простран~ стве.
Между передней и задней стенками установлены предохранитель типа ПП-57 и делитель с разомкнутым сердечником, располагающиеся при установке блока в шкаф (секцию) в зоне охлаждающего воздуха.
В моноблоках, комплектующих электроприводы на токи 800 и 1000 А, предохр анители не устанавливаются, В специальном отсеке, легко доступном при наладке, находится ячейка управления, защиты и сигнализации блока. Силовые провода и провода цепей вторичной коммутации блока конструктивно расчленены, что сводит к минимуму уровень паразитных генераций в информационных каналах. Блок снабжен съемной ручкой для его извлечения из шкафа.
Базовым вентильным элементом конструкции, определяющим постро* ение системы пр ину дителыюго охлаждения тиристорных выпрямителей типа ТПП-1, является групповой охладитель, выполняющий функции несущего ко нстр уктивпого элемента в силовой цепи.
Каждый тиристорный блок устанавливается в шкафу на два болта и крепится посредством двух траверс Каждое плечо тиристорного моста отделено от двери вращающейся изоляционной лицевой панелью, на которой расположены жгуты для подключения силовых блоков.
Блок силовой включает в себя тиристор, два параллельно соединен-
Рис. 5.3. Силовой блок преобразовательных агрегатов серии
ТПП1：
I — панель； 2 — контрольные гнезда; 3 — светоизлучающий диод; 4 一 тиристор; 5 — охладитель тиристора индивидуальный; 6 — импульсный узел; 7 — предохранители; 8 — место присоединения шнн
ных предохранителя с указателями срабатывания и контактами вспомогательной цепи, а также блок импульсного устройства, на лицевой стороне которого расположены светоизлучающие диоды и контрольные гнезда для определения наличия и измерения параметров импульсов управления.
Предохранители и блок импульсных устройств расположены с фасадной стороны шкафа.
Электрическая связь цепей вторичной коммутации с элементами шкафа управления осуществляется с помощью разъема.
Силовой блок представлен на рис. 5.3.
В тиристорных агрегатах ТВ-3, ТВ-4, ТВР-3, ТВР-4 с водяным охлаждением базовым элементом конструкции является групповой охладитель, представляющий собой медную шину с каналами для протока охлаждающей воды. Контакт тиристора с шиной осуществляется с помощью массивного радиатора, к которому прикреплен тиристор, пружинных траверс и стяжек, ввернутых в шину. Для охлаждения предохранителей (типа ПП57, 500 А, по две штуки параллельно в каждой ветви) служат отдельные радиаторы.
Унифицированным модулем вентильной части на базе группового охладителя является вентильная (реверсивная или нереверсивная) секция, в которой размещены четыре групповых охладителя тиристоров, шесть групповых охладителей предохранителей, составляющие общую систему охлаждения с охладителями тиристоров, /?С-цепи, импульсные
Рис. 5.4. Тиристорный шкаф на основе блоков БВО
трансформаторы, трансформаторы тока, датчики температуры, силовая ошиновка, индуктивные делители тока, выполненные по схеме двойной замкнутой цепочки, при которой каждая параллельная ветвь связана взаимоиндуктивной связью с двумя ветвями с каждой стороны.
Унифицированным модулем вентильной части на базе блока БВО является тиристорный шкаф (рис. 5.4). В зависимости от номинального тока электропривода тиристорный шкаф комплектуется разным количеством блоков, всегда кратным шести (24, 30 или 36 блоков). Базовым компоновочным элементом конструкции шкафа является блок-кассета, в которой установлено четыре—шесть блоков. Блок-кассета представляет собой конструктивно и схем но законченный узел и является фазой выпрямительного моста с одним выводом переменного и двумя выводами постоянного тока.
По глубине шкаф расчленен на три обдуваемых отсека — центральный, в котором расположены сборная силовая ошиновка и предохранители, и два периферийных, б которых находятся тиристоры и делители.
Уровень генерации паразитных помех в цепях вторичной коммутации при этом сведен к минимуму. Отсек сборной ошиновки в целях локали»- зации дуги, которая может возникнуть, отделен от тиристорных цепей глухим изоляционным экраном.
При такой компоновке возможны такие конструктивные решения шкафов： одношкафный мост максимум с шестью параллельно включенными тиристорами в каждом плече; двухшкафный мост максимум с двенадцатью параллельно включенными тиристорами в каждом плече; трехшкафный модуль, где каждый шкаф ——фаза моста; реверсивный модуль с расположением мостов «вперед» и «назад», сверху и снизу шкафа (шкафов).
Вентильная секция, ком плектующая электр о пр иводы, представляет собой функциональный модуль, состоящий из тиристорных шкафов и шкафа ввода ——отсека с выводами силовой ошиновки, которые выходят из секции в одном из следующих направлений: постоянный и переменный ток вверх, постоянный и переменный ток вниз; постоянный ток вверх, переменный вниз, постоянный ток вниз, переменный вверх.
Независимо от вида пр и нудитель ного воздушного охлаждения конструкция секции унифицирована.
Каждый полюс выводов постоянного тока выполнен шинами сечением 10X80 по две б параллель (7ном= 1600 и 2500 А) и двумя пакетами шин (по две шины в пакете) в две параллели (/ном=4000, 5000 и 6300 А). Ввод переменного тока выполняется шинами сечением 10X60 в две параллели для /ном =1600 и 2500 А, двумя пакетами по две шины в пакете для /ном=4000 и 5000 А, двумя пакетами по три шины в пакете для /ном=6300 А.
В шкафу： ввода расположен также блок защиты от перенапряжений, место установки которого зависит от направления выводов постоянного тока. ■
Силовая ошиновка вентильной секции проходит через расположенные по центру тиристорных шкафов специальные отсеки и находится в зоне принудительного охлаждения.
Существует четыре типоисполнения вентильных секций:
секция типа СВ-9100, состоящая из шкафа ввода и тиристорного шкафа с 24—36 блоками БВО. В ней собрана трехфазная мостовая схема выпрямления. Каждое плечо моста может иметь в зависимости от номинального тока КТЭУ от четырех до шести параллельно соединенных тиристоров;
секция типа СВ-9200, состоящая из шкафа ввода и тиристорного шкафа с 60——72 блоками БВО, В ней также собрана трехфазная мостовая схема выпрямления. Каждое плечо моста может иметь 10 или 12 параллельно соединенных тиристоров;
секция типа СВ-9300, состоящая из шкафа ввода и тиристорного шкафа с 48——72 блоками БВО. В ней собрана трехфазная реверсивная встречно-параллельная схема. Каждое плечо схемы может иметь от 4 до 6 параллельно соединенных тиристоров;
секция типа СВ-9400, состоящая из шкафа ввода и двух тиристорных шкафов, каждый из которых имеет от 60 до 72 блоков БВО. В секции собраны две трехфазные мостовые схемы, которые используются для реверсивной встреч но-пар аллельной схемы. Каждое плечо реверсивной схемы может иметь 10 или 12 параллельно соединенных ти
ристоров.
Таблица 5.1
Номинальный
*гок КТЭУ, А
6-пульсная схема выпрямления
нереверсивна я
реверсивная
Тип секции*
Чйсло блоков БВО
Тип секции*
Число блоков БВО
1600
СВ-9100
24
СВ-9300
2500
СВ-9100
30
СВ-9300
4000
СВ-9100
36
СВ-9300
5000
СВ-9200
60
СВ-9400
120
6300
СВ-9200
72
СВ-9400
144
Используется одна секция.
Типы и количество вентильных секций, используемых для ТП серии КТЭУ мощностью от 2000 до 12 000 кВт с 6-пульсной схемой выпрямления, приведены б табл. 5.1, для КТЭУ с 12-пульсной схемой выпрямления —в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Номинальный ток 1\ТЭУ, А
12-пульсная схема выпрямления
нереверсивная
реверсивная
Тип секции*
Число блоков БВО
Тип секции*
Число блоков БВО
5000
СВ-9100
30X2
СВ-9300
60X2
6300
СВ-9100
36x2
СВ-9300
72X2
8000
СВ-9100
36X2
СВ-9300
72X2
10 000
СВ-9200
60X2
СВ-9400
120X2
12 500
СВ-9200
72x2
СВ-9400
144x2
Используются две секции.
52 Модули систем управления
Модули с бесконтактной аппаратурой управления и регулирования выполнены на базе унифицированных в масштабе отрасли компоновочных систем конструкций (кассеты БУК-б, поворотные рамы, в которых они установлены, шкафы металлоконструкций одно- или двустороннего обслуживания).
Блочная унифицированная конструкция БУК-б, как неотъемлемая часть комплектного устройства управления высокой сложности, обеспечивает конструктивную входим ость всех элементов по уровню иерарх хической структуры. Конструкция структурно состоит из ячеек (вдвиж-
ных плат), субблоков и кассет. Все элементы по уровню имеют иерархическую подчииениость и подразделяются на конструкции нулевого, первого, второго и третьего порядков.
К конструкциям нулевого порядка относятся печатные (монтажные) платы — несущие конструкции для установки и монтажа электро- и радиоэлементов. По высоте печатные платы имеют размеры 100 н 233,4 мм, по глубине 160 мм.
Конструкции печатных плат характеризуются структурными, гео-- метрическими и электрическими параметрами.
К структурным параметрам относятся общее число слоев и их конструкция (односторонние или двусторонние). Структуру конструкции печатной платы образуют следующие элементы конструкции: соединительные проводники и зазоры между ними; контактные площадки и зазоры между ними и соединительными проводниками; технологические, монтажные, крепежные и металлизированные отверстия; установочные места под полу пр оводннковые приборы, резисторы, конденсаторы, электрические соединители, экраны, вырезы в экранах.
К геометр ическим параметрам относятся ширина печатных проводников на сигнальных слоях и зазоров между проводниками, диаметры металлизированного отверстия и зенковки, ширина зазора между металлизированными отверстиями и между отверстиями и проводниками, расстояние между сигнальными и потенциальными слоями, в частности между слоями питания и земли, шаг сетки и ширина проводников на потенциальных слоях, толщина печатной платы заданной структуры и ее отклонение от номинала.
К электрическим параметрам относятся сопротивление и емкость (или волновое сопротивление) 1 м печатных проводников на сигнальных слоях, коэффициент связи между печатными проводниками, определимый уровнем взаимных помех.
К конструкциям первого порядка относятся платы монтажные вдвижные (ячейки) — несущие конструкции для установки монтажных плат, микросхем, электро- и радиоэлементов.
На лицевой панели ячейки может быть установлена аппаратура измерительная, управления, сигнализации, контроля. Размеры лицевых панелей ——от 15 до 45 мм. На рис. 5.5 приведена одна из разновидностей ячеек (разъемы не показаны).
Для связи с остальными элементами схемы на ячейке установлены штепсельные разъемы.
К конструкциям второго порядка относятся блочные вставные каркасы (субблоки) — несущие объемные конструкции для установки, монтажа и присоединения к внешним цепям конструктивов на монтажных вдвижных платах, электро- н радиоэлементов. Существует четыре модификации субблоков: для встраивания вдвижных плат, для установки и объемного монтажа электро- и радиоэлементов (два исполнения), для одновременного встраивания вдвижных плат, электро- и радиоэлементов (комбинированный вариант).
Размеры субблоков — 70, 105, 140, 210, 280 мм.
К конструкциям третьего порядка относятся встраиваемые каркасы —несущие объемные конструкции для установки и монтажа монтажных вдвижных плат и субблоков. По высоте каркасы имеют два размера: 132,5 и 265,9 мм, ширине их 482,6 мм.
Рис. 5.5. Общий вид ячейки управления
Структура БУК-б обеспечивает полную входимость конструкции более низкого порядка в конструкцию более высокого порядка.
Конструкция блоков с большим размером по высоте предусматривает установку ячеек управления либо высотой 233,4 мм, либо двух рядов ячеек высотой 100 мм. Имеются комбинированные исполнения для установки ячеек с обоими размерами по высоте б одни блок.
Соединения между ячейками внутри блока осуществляются проводами методом пайки, накрутки или объединяющей печатной платой, соединения элементов блока с элементами остальной схемы — через штепсельные разъемы, установленные в правой (если смотреть спереди) части блока; левая часть блока также может быть использована для связи между блоками в пределах одной поворотной рамы, а также для размещения некоторых дополнительных элементов схемы (резисторов, конденсаторов). В электроприбодах серии ЭКТ разъемы размещены слева.
Блоки управления размещаются в шкафах с одно- или двусторонним обслуживанием на поворотных рамах. В шкафу глубиной 600 мм установлена одна рама, в шкафу глубиной 800 мм — две рамы (при .двустороннем обслуживании).
Поворотные рамы, в которых установлены кассеты БУК-б* расположены в вертикальных плоскостях внутри шкафа с одной или обеих
сторон обслуживания. Рама открывается на 120° обычно против часовой стрелки. Ось поворота рамы справа. В серии ЭКТ поворотная рама установлена слева и поворачивается по часовой стрелке. При открытой раме внутренняя полость шкафа, находящаяся между рамой и задней стенкой шкафа (или между двумТ поворотными рамами) с установленной аппаратурой, свободна для обслуживания при эксплуатации. В рабочем положении рамы заперты с помощью верхней и нижней стопорных осей.
Раздел 6
КОМПЛЕКТУЮЩАЯ АППАРАТУРА СИЛОВОЙ ЧАСТИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
6・1・ Электрические машины и датчики
В комплектных тиристорных электроприводах серий КТЭУ, КТЭ при работе с комплектными преобразовательными агрегатами могут применяться электродвигатели постоянного тока практически любых типов при условии согласованности их номинальных токов и напряжений, а также перегрузочной способности с техническими данными преобразовательной части, как об этом говорилось в разд. 1. Дополнительно нужно обращать внимание на следующие обстоятельства:
электродвигатели разных серий имеют различные допустимые пульсации тока якоря, вызываемые переменной составляющей выпрямленного напряжения ТП. Если пульсации прн нагрузке на якорь электродвигателя превосходят допустимые, то необходима установка сглаживающего реактора нужной индуктивности последовательно с якорем. Для обеспечения пульсации амплитудой 6 при номинальной скорости и 6-пульсном выпрямлении суммарную индуктивность цепи нагрузки, мГн, можно определить по приближенному соотношению:
厶 12「"ном ,6 /ном
амплитуда напряжения на нагрузке равна 1,41 U% где U2 — эффективное значение питающего ТП силового напряжения. Изоляция якоря двигателя должна быть рассчитана на это напряжение;
при питании обмотки возбуждения двигателя от трехфазного тиристорного возбудителя амплитуда напряжения на обмотке достигает 550 В. Изоляция обмотки возбуждения должна быть рассчитана на это напряжение.
Приведем некоторые данные по наиболее распространенным сериям двигателей постоянного тока.
Двигатели постоянного тока серии П2П 12——17-го габаритов- выпускаются на напряжения 440, 600, 750 В. Возможные сочетания номинальной мощности Рпом, номинальной частоты вращения %юм и номинального напряжения Uh ом приведены б табл. 6.1.
Электродвигатели серии П2Г1 при номинальной частоте вращения в течение 15 с допускают рабочую перегрузку 2,757Ном, при максимальной частоте вращения — (1,8—2)/ном. Электродвигатели длительно 12—977
Таблица 6.1
^ном* В
Номинальная мощность двигателей, кВт, серии П2П прн частоте вращения, об/мин
200
260
315
400
500
630
800
1000
440
—
200
315
500
НО 315 400 500
200
315
400
500
315
400
315
400
500
400
600
——
woo 1250
1000
1250
1250
—
——
—
750
1250
——
—
一
——
—
—
—
допускают перегрузку 1,15 /ном. Допустимая скорость нарастания тока 100 /нсм/с, допустимая амплитуда пульсаций переменной составляющей тока якоря 7 %. Двигатели допускают регулирование частоты вращения ослаблением поля в 1,5——2,5 раза, причем nWax не более 1500 об/мин.
Двигатели постоянного тока серии МГ12 (П2) 12—15-го габари- тоб выполняются на напряжения 440 и 600 В. При напряжении 440 В данные двигателей приведены в табл. 6.2. При напряжении 600 В двигатели имеют мощность 800 или 420 кВт при частотах вращения 250/500, 315/500, 400/630, 500/800, 630/800 об/мин.
Напряжение возбуждения 220 В. Ампитудное значение переменной составляющей тока якоря допускается до 7 % /НОм. Двигатели длительно допускают работу при перегрузке 1,15 /НОм. Изоляция цепи якоря рассчитана на напряжение 1200 В, цепи возбуждения — на 600 В. Рабочая перегрузка в течение 5 с при номинальной частоте вращения рав-
Таблица 6,2. Соответствие номинальных мощностей двигателей на напряжение 440 В номинальным частотам вращения
%ом/"тазс， об/мин
Номинальная мощность, кВт
110
160
200
250
315
355
400
450
560
2С0/1000
250/1250
—
315/1500
—
——
400/1500
500/1500
630/1500
_一
£00/1500
—
—■
1000/1500
—
■—
—
—
1250/1500
一
—
—
—
—
—
на 2,5 /ном, в течение 15 с при максимальной частоте вращения она равна 1,8/нОМ.
Электродвигатели постоянного тока серии П2 11-го габарита выпускается со следующими сочетаниями РНом и пном/птах: Рн0№ = 110 кВт, Пном/дгта式=800/1800, 630/1800, 500/1650, 400/1500 об/мин; Рном=160 кВт, Пном/Пта«= 1000/1800, 800/1800, 630/1650, 500/1500 об/мин; Рном=200 кВт, 〃ном"тан= 1250/1800, 1000/1800, 800/1650, 630/1500 об/мин. Двигатели имеют номинальное напряжение 440 В, при работе от ТП амплитуда переменной составляющей тока якоря не должна превышать 7 %.
Электродвигатели постоянного тока нереверсивные серии П2 20―■ 24-го габаритов выпускаются со следующими сочетаниями РЯОм и 〃ном/ fimax ： 1600 кВт, 250/500, 160/500 об/мнн； 2500 кВт, 160/315, 125/315 об/мин; 3150 кВт, 400/600 об/мин; 4000 кВт, 160/320, 100/260 об/мин; 5000 кВт, 400/500 об/мин. Напряжение якоря двигателя 930 В, допустимые рабочие перегрузки 2 /ном при /гНом, 1,8 7НОм при Птах. Допустимая скорость нарастания тока якоря 100 7Ком/с. Двигатели допускают длительно перегрузку по току 1,15 7НОм и в течение 2 ч—1,25 ZIf0M. Напряжение возбуждения 110/220 В. Двигатели допускают вращение в направлении, противоположном основному, на небольшой скорости (не более 20 % пНОм).
Электродвигатели постоянного тока реверсивные серии П2 21— 25-го габаритов выпускаются со следующими сочетаниями Рном н пНом/ timax: 3150 кВт, 90/150, 71/125, 56/100 об/мин; 4000 кВт, ' 50/100, 40/80 об/мнн; 4500 кВт, 45/90, 36/71, 40/80, 32/63 об/мин; 5000 кВт, 90/125, 63/100 об/мин; 5600 кВт, 36/71 об/мин; 7100 кВт, 125/150, 90/125 об/мин; 8000 кВт, 100/125, 80/125 об/мин; 9000 кВт, 90/100, 71/100 об/мин； 10 000 кВт, 80/90, 63/90 об/мин; 12 500 кВт, 71/90 об/мин. Напряжение якоря 930 В, напряжение возбуждения 110/220 В, Допустимые рабочие перегрузки в течение 15 с при nK0M 2,25 7НОМ, при Птах 1,8 /ном・ Допустимая скорость нарастания тока 100 /ном/с.
Электродвигатели типов П2-21/90-4, 4000 кВт, 750 В, 100/250 об/мин, П2-23/106-7,1, 7100 кВт, 930 В, 80/125 об/мин, П2-25/130-9, 9000 кВт, 930 В, 63/120 об/мин прн номинальной частоте вращения обеспечивает рабочую перегрузку до 2,5 /Ном. Амплитуда переменной составляющей тока якоря не должна превышать 4 % при номинальном напряжении. Допустимая скорость нарастания тока якоря до 50 /ном/с.
Электрические машины серии 2П выполняются на напряжения 110, 220, 340, 440 В при мощности 0,37—200 кВт, номинальная частота вращения от 500 до 3000 об/мин. Допустимые перегрузки 2 7Ном в течение 60 с, 3 /ном в течение 10 с.
Краново-металлургические двигатели серии Д мощностью 2,5— 185 кВт характеризуются высокой кратностью вращающего момента, выполняются на напряжения 220 и 440 В, имеют тихоходное и быстроходное исполнения. При независимой вентиляции в длительном режиме тихоходные двигатели имеют мощность 2,5—185 кВт при частотах вращения 1200—440 об/мин (меньшие значения относятся к большим значениям мощности), быстроходные—5,5—47 кВт прн скорости 1400— 770 об/мин. Двигатели допускают увеличение скорости в 2—2,5 раза ослаблением их потока возбуждения, причем в этом режиме максимальный вращающий момент не должен превосходить 0,8 Л1Ном для .двигателей 220 В и 0,64 Мном для двигателей 440 В. Двигатели с номинальным 12*
напряжением 220 В допускают увеличение частоты вращения в 2 раза повышением напряжения до 440 В, максимальный вращающий момент при этом не должен превосходить 1,5 МНОм. При питании двигателей от ТП с мостовой схемой выпрямления они допускают работу без сглаживающих реакторов.
Электродвигатели серии ПСТ, модернизированные, со встроенным тахогенератором предназначены для работы в широкорегулируемых приводах металлорежущих станков. Они имеют номинальное напряжение НОВ, номинальную мощность 0,12——0,37 кВт, номинальную частоту вращения 1000——3000 об/мин.
Электродвигатели серии ПБСТ со встроенным тахогенератором выполняются на напряжения ПО, 220, 340, 440 В. Они имеют мощность от 0,4 до 11,3 кВт, номинальную частоту вращения 1000—3000 об/мии. Двигатели допускают перегрузку 4 /ном в течение 10 с.
В качестве датчиков скорости б комплектных тиристорных электроприводах, как правило, используются тахогенераторы постоянного или переменного тока. Тахогенер аторы переменного тока в большинстве случаев применяются для нереверсивных электроприводов, так как при изменении направления вращения в реверсивных электроприводах необходимо изменение полярности выходного напряжения тахогенератора, что требует использования достаточно сложной логической схемы. Однако в реверсивных электроир вводах с изменением полярности тока возбуждения применение тахогенератора переменного тока целесообразно. Наибольшее распространение получили тахогенераторы постоянного тока серии ПТ н переменного тока серии ТТ. Сведения о них приведены в fl, 3].
В последние годы выпускаются тахогенераторы постоянного тока типов ТП80-20-0,2, ТП212, ТП130. Тахогенераторы типа ТП80-20-0,2 имеют номинальную частоту вращения 3000 об/мин, максимальную 6000 об/мин, минимальную 0,1 об/мин. Крутизна характеристики 20 мВ-мин/об. Сопротивление нагрузки не менее 10 кОм.
Погрешность тахогенератора не более 0,2 %. Пульсации выходного напряжения в диапазоне изменения скорости, %, не более:
От 於та* ДО °」^ноМ 0,2
От 0,1 冷ном ДР门ном •• •1,5
От 0,01 пном до 0,001 〃ном 2,5
Возбуждение тахогенератора осуществляется от постоянных магнитов. Асимметрия не более 0,2 %. Изменение выходной ЭДС при изменении температуры окружающей среды не более 0,02 % на 1 ℃.
Тахогенераторы типов ТП130, ТП212 при номинальной частоте вращения обеспечивают напряжение 200 В при сопротивлении нагрузки не менее 2,1 кОм. Диапазон изменения скорости 1 :200. Возбуждение тахогенератора осуществляется от постоянных магнитов. Тахогенератор типа ТП212 выполняется на номинальные частоты вращения 200, 400, 600, 1000, 1500, 2000 об/мии, а ТГТ130—1500, 2000, 3000, 4000 об/мин. Данные по точности и размаху пульсаций приведены в табл. 6.3.
В качестве датчиков положения в аналоговых системах управления используют в основном сельсины типов БД 160 А или БД404 А с питанием их напряжением повышенной частоты ——400 или 1000 Гц. Технические данные сельсинов приведены в [1]. В цифровых системах управления скоростью и положением применяют импульсные датчики. Наи*
Таблица 6.3
Параметр
ТП212
ТП130
Нелинейность выходной характеристики, %
±0,5
±1,0
Асимметрия выходной характеристики
±0,1
±0,1
Уровень пульсаций при пНом, %:
оборотных
0,1
0,1
полюсных
0,1
0,2
зубцовых
0,4
0,5
коллекторных
0,3
0,4
большее р аспростр анение получили импульсные датчики типов ПДФ-3 и ДИФ-5. Датчик типа ДИФ-5 выпускается в различных модификацияxt различающихся по числу каналов (один или два) и по числу импульсов N на один оборот вала датчика (府=45, 60, 100, 120, 540, 720, 800, 900, 1000, 1800). Максимальная частота следования импульсов 20——50 кГц. Питание датчика осуществляется либо нестабилизированным напряжением 土24 В при потребляемой мощности 6 Вт, либо стабилизированным напряжением ±15 В при потребляемой мощности 2,5 Вт. Напряжение выходных сигналов; логического 0 от 0 до 士0,6 В, логической 1士3 В или 土 12 В.
В датчике ПДФ-3 выходными сигналами являются две серии импульсов по двум различным каналам. Одна последовательность отстает от другой на четверть периода следования импульсов. Число импульсов на оборот "=600. Каждый из двух сигналов представлен в прямом и инверсном кодах, что позволяет повысить помехоустойчивость их передачи. Датчик питается нестабилизированным напряжением 24 В. Минимальное сопротивление нагрузки каждого канала 1,2 кОм. Потребляв емый ток не более 0,3 А. Максимальная частота следования импульсов 100 кГц. Дагчик формирует также нулевой импульс 1 раз за оборот. Напряжение выходных сигналов в состоянии логического 0 не более 3 В, в состоянии логической 1 не менее 20 В.
6・2・ Силовое электрооборудование и аппаратура
Вводные устройства высокого напряжения (шкафы ввода высокого напряжения) предназначены для включения и отключения тока холостого хода и тока нагрузки комплектных преобразовательных устройств напряжением до 11 кВ включительно. Шкафы подразделяются:
по виду сочленения с трансформатором — правого исполнения (ШВВ-5П), левого исполнения (ШВВ-5Л) и верхнего исполнения (ШВВ-5В);
по наличию релейной приставки ——с релейной приставкой или без нее. Релейная приставка к ШВВ предназначена для установки аппаратуры защиты и передачи импульса на отключение высоковольтного выключателя на питающей подстанции;
по роду защиты от внешних факторов. ШВВ имеет закрытое исполнение.
Шкафы рассчитаны на номинальное напряжение 10 кВ, номинальную силу тока 200 А и мощность сквозного тока короткого замыкания 500 МВ-А.
Конструктивно релейная приставка представляет собой автономный шкаф, который может быть установлен как иа задней стенке шкафа, так и рядом с ним. При установке приставки на шкафу весь монтаж цепей вторичной коммутации между приставкой и шкафом выполняется заводом-изготовителем. Конструкция шкафа релейной приставки допускает ввод в нее снизу четырех контрольных кабелей.
В шкафах ШВВ, предназначенных для стыковки с трансформаторами типов ТНЗП, ТСЗП, комплектующими тиристорные преобразовательные агрегаты, установлены выключатели нагрузки типа ВН-11 со встроенными заземляющими ножами и трансформаторы тока.
Управление выключателем нагрузки осуществляется ручным приводом ПРА-17, заземляющими ножами — приводом ПР-10-Т.
Выключатели автоматические серии А3700 предназначены для защиты электрических установок при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, для нечастых (до трех включений в 1 ч) оперативных включений и отключений электрической цепи. Они применяются в цепях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В и в цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц, напряжением до 660 В. Выключатели А3700 соответствуют требованиям ТУ 16-522.028-74.
Выключатели подр азделяются:
по роду тока ——для установки в цепях постоянного или переменного тока;
по номинальному току— 160, 250, 400, 630 А;
по числу полюсов — двухполюсные или трехполюсные (габаритные размеры двух- и трехполюсных выключателей одинаковы);
по номинальному напряжению главной цепи ——440 В (постоянного тока), 380 или 660 В (переменного тока);
по частоте переменного тока— 50 или 400 Гц;
по роду защиты и виду максимальных расцепителей тока: 1) токоограничивающие с электромагнитньши и полупроводниковыми расцепителями максимального тока, с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями максимального тока; 2) селективные с полупроводниковыми расцепителями максимального тока; 3) нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями максимального тока； 4) без расцепителей максимального тока;
по способу монтажа — стационарные нли выдвижные;
по способу присоединения внешних проводников главной цепи у стационарных выключателей ——с передним присоединением (с передней стороны выключателя), с задним присоединением (с задней стороны выключателя) ,с комбинированным присоединением (заднее ——к выводам
неподвижных контактов, переднее — к выводам подвижных контактов);
по наличию дополнительных сборочных единиц — независимого расцепителя, расцепителя нулевого напряжения, электромагнитного привода, вспомогательных контактов, выдвижного устройства.
В условном обозначении выключателей А3700 указывают порядковый номер разработки (37), величину выключателя (1 ——для тока 160 А, 2 ——для тока 250 А, 3 ——для тока 400 А, 4 либо 9* ——для тока 630 А), исполнение выключателя по числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей тока н по максимально-токовой защите.
Для тиристорных электроприводов используются автоматические выключатели токоограничивающие с электромагнитными расцепителями (двухполюсные типов А3711Б, А3721Б, А3731Б, А3741Б нли трехполюсные типов А3712Б, А3722Б, А3732Б, А37426), токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типов А3715Б, А3725Б, А3735Б или трехполюсные типов А37165, А3726Б, А3736Б), нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типа А3795Н или трехполюсные типа А3796Н).
Если далее не требуется конкретное обозначение исполнения выключателя по величине, числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей, то указанные выключатели обозначаются А3701Б, А3702Б, А3705Б, А3706Б, А3790Н.
Технические данные выключателей с электр ом аг нити ьш и расцепителями приведены в табл. 6.4, с электромагнитными и тепловыми расцепителями ——в табл. 6.5.
Тепловые расцепители выключателей при температуре окружающего воздуха +40 ℃ и одновременном протекании тока по всем полюсам не вызывают срабатывания выключателя при номинальном токе теплового расцепителя, могут вызывать срабатывание при ■ токе 1,05 /Ном теплового расцепителя не менее чем за 2 ч при начале отсчета от холодного состояния выключателя, вызывают срабатывание выключателей при токе 1,25/ном теплового расцепителя не менее чем за 2 ч при начале отсчета от нагретого состояния выключателя.
Для тиристорных электроприводов используются выключатели с независимыми расцепителями, расцепителями нулевого тока, электромаг* нитным приводом и вспомогательными контактами.
Независимый расцепитель отключает выключатель при подаче на выводы его катушки напряжения постоянного тока или однофазного переменного тока частотой 50 или 60 Гц. Номинальное напряжение постоянного тока независимого расцепителя 110 В (допустимые колебания на выводах катушки 77—132 В) или 220 В (допустимые колебания 154—264 В); номинальное напряжение переменного тока 440 В (пределы номинального рабочего напряжения 110——440 В, допустимые колебания на выводах катушки 77—528 В).
Полное время отключения выключателя при номинальном токе с момента подачи номинального напряжения на выводы катушки независимого расцепителя не более 0,04 с.
Расцепитель нулевого напряжения рассчитан на номинальные напряжения 127, 220, 230, 240, 300, 380, 400, 415 н 660 В однофазного переменного тока или 110 и 220 В постояного тока. Расцепитель нуле-
Та б л и
Тип выключателя
Род тока
Частота, Гц
Номинальное напряжение, В
Номиналы
выключателя
ый ток, А
электромагнитно
го расцепителя
А3711Б
А3712Б
Переменный
50, 60
660
380
160
80
660
380
160
А3711Б
Постоянный
—
440
А3721Б
А3722Б
Переменный
50, 60
660
380
250
250
А3721Б
Постоянный
—
440
А3731Б
А3732Б
Переменный
50, 60
660
380
400
400
А3731Б
Постоянный
—
440
А3741Б
А3742Б
Переменный
50, 60
660
380
630
ом токе н перация —П—ВО и
630
максим аль включения, операцией
А3741Б
* Уд 磐о- *** Па
Постоянный
арный ток (мгнове операция отключе уза между комму
ниое значение) ния； П — пауза гациониым цик
440
при перемени
180 с； ВО —с лом О—П—ВО
ц а 6.4
Уставка по току срабатывания электромагнитных расцепителей. А
Предельная коммутационная способность
Износостойкость выключателей, ВО
Предельный допустимый ожидаемый ток короткого замыкания, кА*
Количество коммутационных циклов О—П— во—п— во**
Количество коммутационных операций***
Общее количество
Коммутацией - на я
Механическая
400
36
1
—
16 000
10 000
6000
36
1
630; 1000; 1600
40
—
75
1
600; 750; 900
НО
—
1600; 2000;
2500
40
—
80
1
960; 1200; 1500
ПО
—
2500; 3200;
4000
55
—
100
1
2400
110
—
4000; 5000;
6300
60
—
100
1
3800
110
——
но возможное значение тока в цепи постоянного тока, за которой немедленно следует операция отключения. О не менее 15 мин.
】86
Т а б ли ца 6.5
Комплект дю 王 ая аппаратура СН'ОЗОА *астн
разд・ 6
С
：0
Номинальный ток, А
Уставка по току срабатывания. А
Предельная коммутацией- иая способность
Износостойкость выключателей, ВО
А3715Б.
А3716Е
Переменный
50, 60
660
160
160
16
18
630
5,0
2
I
16 000
10 000
6000
380
5,5
400
380
150
1
—
50, 60
660
160
20
23
8,5
2
380
10
1
400
380
150
6
1
—
50, 60
660
160
25
29
10
2
380
15
1
400
380
150
9
1
—
9 6.2. Силовое 3>eKTP0060sd03aHue н аппаратура
187
1
1
16 000 10 0006000
—
1
—
1
—
1
—
1
160
32
37
630, 1600
15
20
150
10
160
40
4G
15
20
150
13
160
50
57
20
30
ISO
19
160
63
72
20
30
150
20
160
80
92
30
45
150
20
А37156, А3716Б
Переменный
50, 60
660
389
160
400
380
50, 60
660
389
400
380
50, 60
660
380
400
380
50, 60
660
380
400
38Э
50, 60
660
380
400
380
Тип выключателя
Род тока
g
Частота, Гц
凿
Номинальное напряже* нне выключателя, В
выключателей
А
8
электромагнитных расцепителей
8
тепловых расцепителей
а
тепловых расце・ пнтелей
蟲 hi A勲
электромагнитных расцепителей
吟
格
g
g
Предельно допустимый ожидаемый ток КЗ, кА*
1
Количество коммутационных циклов О—口一ВО— п-во***
1
1
1
1
Количество коммутационных операций О*4
5
Общее количество
舒
Коммутационная
Механическая
9 F£Bd
niouh 4。9。"竹丿 ndfiivdnuut) «施аА^е/а/глмоу
991
А3715Б
Постоян
440
160
ный
660
А3725Б, Перемен. 5°' 60
А3726Виый
660
250
380
380
660
380
400380
160
16
18
600
5
2
20
23
6
25
29
8
32
37
600.
960
16
I
40
46
26
50
57
35
63
72
40
80
92
60
100
115
80
125
145
100
160
185
250
160
185
2500
40
1
65
200
230
40
75
250
250
290
40
75
170
170
195
2000
30
16 000 10 0206000
16 000 10 0006000
6000 I 10 000
9 6 2, Силовое ЗЛектрообордо。8aHlte ^ сишаратдра
-89
Продолжение табл. 6一5
配
Номинальный ток, А
Уставка по току срабатывания, А
Предельная коммутацион^ мая способность
Износостойкость выключател ей, ВО
6
|в
А3725Б
Постоянный
440
250
250
160
185
1500
80
1
—
16 000
10 000
6000
200
230
100
250
290
100
А3735Б, А3736Б
Переменный
50. ео
660
400
400
250
290
2500
40
1
—*
16 000
10 000
6000
380
65
1
660
320
370
3200
55
—*
380
100
1
660
400
460
4000
55
—
380
100
—
А3736Б
Постоянный
—
440
400
400
250
290
2400
80
1
—
16 000
10 000
6000
320
370
100
400
460
100
р
6
А3795Н.
А3796Б
Переменный
50. 60
660
630
630
250
290
2500
40
1
—
12 500
8000
4500
380
65
1
660
320
370
3200
40
—
389
70
1
660
400
460
4000
40
—
380
70
1
660
500
575
5000
40
一
380
70
1
663
630
725
6300
40
—
380
70
1
АЗ795H
Постоянный
440
630
630
250
230
2400
40
1
—
12 500
8000
4500
320
370
2400
50
400
460
2400
50
500
575
3809
50
630
725
3800
50
срлосоое ЗАектрооборуообаные а аппаратура
* Ударный ток (мгновенное значение) при переменном токе и максимально возможное значение тока в цепи при постоянном токе.一 一
• ** О ——операция отключения； П ——пауза 180 с； ВО — операция включения, за которой немедленно (без дополнительной сверх полного времени срабатывания выключателя выдержки времени) следует операция отключения.
*** Пауза между коммутацнонными циклами О—П—ВО—П—ВО не менее 30 мин.
*4 Пауза между коммутационным циклом О—П—ВО—П—ВО и операцией О не менее 15 мин.
вого напряжения надежно отключает выключатель без выдержки времени при напряжении на выводах его катушки в пределах от 0,35 до 0,1 Uhom, не отключает выключатель при напряжении на выводах его катушки 0,55 Uhom и выше, не препятствует включению выключателя при напряжении на выводах его катушки 0,85 Uhom и выше, препятствует включению выключателя при напряжении на выводах его катушки 0,1 Uhom и ниже.
Электромагнитный привод рассчитан на номинальные напряжения 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415 и 660 В однофазного переменного тока или 110 и 220 В постоянного тока. Привод допускает работу при колебаниях напряжения от 0,85 до 1,1 (7Ном. Собственное время включения н отключения приводом не превышает 0,3 с. Действующее значение тока включения в цепи привода — от 4—7 (для 660 В) до 16—32 А (для 127 В).
Вспомогательные контакты допускают нагрузку в пр одолжите льном режиме током 4 А при напряжении до 440 В постоянного тока, до 660 В переменного тока частотой 50 Гц, до 380 В переменного тока частотой 400 Гц.
На рис. 6.1 приведена принципиальная электрическая схема главной цепи и дополнительных сборочных единиц трехполюсных выключателей типов А3702 и А3706 с электромагнитными н тепловыми расцепителями (у двухполюсных выключателей типов А3701 и А3705 отсутствует по* люс Д).
А втоматические выключатели повышенного быстродействия серии В АТ-42 предназначены для защиты ТП при коротких замыканиях и перегрузках. Они применяются в цепях постоянного тока с номинальными напряжениями 660, 825 н 1050 В и номинальным током 2000, 4000, 6300
Рис. 6.1. Принципиальная электрическая схема главных цепей и дополнительных сборочных единиц выключателя с электромагнитными и тепловыми расцепителями:
А — полюс выключателя; РЗ — расцепитель электромагнитный; РЦТ — расцепи* тель тепловой; SJ ——выключатель кнопочный привода; S2 — то же независимого расцепителя PH； Ui — напряжение питания независимого расцепителя РЯ; а— то же нулевого расцепителя РНН； ВК — вспомогательный контакт; Х2 — штепсельный разъем привода ЛЭ; РНН ——расцепитель нулевого напряжения; РН — расцепитель независимый； ПЭ — электромагнитный привод
9 6.2, Сылоеое злектрооборубозанае = аппаратура
【93
Параметр
ВАТ-42-2000/ /6-Л-У4
ВАТ-42-2000/ /10-Л-У4
ВАТ-42-4000/ /6-Л-У4
ВАТ-42-4000/ /10-Л-У4
Номинальный ток при постоянной нагрузке, температуре 40 ℃ и установке выключателя в помещении (не в шкафу), А
2000
2000
4000
4000
Рабочий ток в режиме работы электропривода при температуре 40 ℃ и установке выключателя вне шкафа, А
2000
2000
3500
3500
Рабочий ток в режиме работы электропривода при установке выключателя в шка- ©у, А'
1900
1900
3500
3500
Номинальное напряжение главной цепи, В
660
1050
660
1050
Максимальное значение аварийного тока в индуктивной цепи, А
При индуктивности 0,55 мГн 70 000 При индуктивности 2,0 мГн 20 000
При индуктивности 0,34—0,55 мГн 80 000
Прииндуктивности
1 мГн 45 000
Максимальное значение аварийного тока в безындуктивной цепи, А
70 000
70 000
90 000
90 000
Тип реле (дифференциальный шунт)'
РДШ-3000
РДШ-3000
РДШ-6000
РДШ-6000
Пределы токов уставки, А
800—2000;
1600—4000;
2400—6000
800—2000;
1600—4000;
2400—6000
1600—4000;
2400—6000; 4000—8000
1600—4000;
2400—6000； 4000—8000
Таблица 6.6
194
комплектующая аппаратура сьиозой RCW
разд，6
Параметр
ВАГ-42-2000/ /6-Л-У4
ВАТ-42-2000/ /10-Л-У4
ВАТ-42-4000/ /6-Л-У4
ВАТ-42-4000/ /10-Л-У4
Собственное время размыкания при отключении (при работе с приводом ИДП), с
0,002
0,002
0,002
0,002
Полное время отключения (в цепи с максимальной силой аварийного тока в бе- зындуктивной цепи), с
0,012
0,012
0,015
0,015
Минимальный отключаемый ток, А
40
40
80
80
Параметр
ВАТ-42-6300/
ВАТ-42-6300/
ВАТ-42-10000/
ВАТ-42-10000/
/6-Л-У4
/10-Л-У4
/6-Л-У4
/Ю-Л-У4
Номинальный ток при постоянной нагрузке, температуре 40 ℃ и установке выключателя в помещении (не в шкафу), А
6300
6300
10 000
10 000
Рабочий ток в режиме работы электропривода при температуре 40 ℃ и установке выключателя вне шкафа, А
5000
5000
10 000
10 000
Рабочий ток в режиме работы электропривода при установке выключателя в шка- 巾у, А
5000
5000
10 000
10 000
Номинальное напряжение главной цепи, В
660
1050
660
1050
Продолжение табл. 6.6
3
* Максимальное значение аварийного тока в индуктивной цепи, А
Максимальное значение аварийного тока в безындуктивной цепи, А
Тип реле (дифференциальный шуит)
Пределы токов уставки, А
Собственное время размыкания при отключении (при работе с приводом ИД ГТ), с
Полное время отключения (в цепи с максимальной силой аварийного тока в безындуктивной цепи), с
Минимальный отключаемый ток, А
Прииндуктивности
0,34—0,55 мГн 80 000
Прииндуктивности
0,8 мГн 55 000
100 000
100 000
РДШ-6000
РДШ-6000
4000—8000;
8000—12 000
4000—8000;
8000—12 000
0,002
0,002
0,015
0,015
80
80
При индуктивности
0,15—0,25 мГн 100 000
При индуктивности
0,4 мГи 80 000
100 000
РДШ-6000
2400—6000;
4000—8000;
8000—12 000
0,002
0,015
100 000
РДШ-6000
2400—6000;
4000—8000;
8000—12 000
0,002
0,015
8080
Примечания： 1. Превышение температуры воздуха в шкафу над температурой воздуха вне шкафа не должно быть более 10 ℃.
Для выключателей ВАТ-42-10000 используются два реле РДШ. В таблице приведены значения уставки одного реле РДШ.
ИДП — индукционно-динамический привод.
§ 62 Сипоеое злектрооборуз。8aHiлекаппаратура 195
и 10 000 А (в схемах электропривода — соответственно 2000, 3500, 5000 и 10 000 А).
Выключатели ВАТ-42 соответствуют требованиям ТУ 16-520.160-75.
В условном обозначении типа выключателя серии ВАТ (выключатель автоматический токоограничивающий) через дефис указывается порядковый номер конструкции (42), затем через дефис—номинальный ток выключателя, затем через косую черту — цифра, характеризующая номинальное напряжение (6 — для 660 В, 10 — для 1050 В), и через тире 一 буква Л (линейный).
Номинальный ток, указанный в обозначении типа, относится к выключателю, установленному в помещении (не в шкафу), при температуре окружающего воздуха 40 ℃ и постоянной во времени нагрузке. Значения рабочего тока выключателей ВАТ-42 при перегрузках в схемах электропривода и установке выключателей в помещении либо в шкафу приведены в табл. 6.6. Выключатели ВАТ-42 выдерживают следующие перегрузки по отношению к рабочему току в режиме работы электропривода: 75 % в течение 60 с и 150 % в течение 10 с. При этом перегрузки имеют циклический характер и за время цикла, состоящего из перегрузки и паузы, среднеквадратичное значение тока не должно превышать рабочее значение тока.
В табл. 6.6 приведены основные технические параметры выключателей ВАТ-42. Полное время отключения, приведенное в табл. 6.6,—— это время от достижения током защищаемой цепи значения уставки выключателя до момента полного исчезновения тока (так как полное время отключения зависит от параметров контура, т. е. постоянной времени, то значение, приведенное в табл. 6.6, соответствует определенной постоянной времени). Собственное время размыкания выключателя — время от достижения током защищаемой цепи значения тока уставки выключателя до появления напряжения на контактах выключателя.
Конструктивно выключатель ВАТ-42-2000 (ВАТ-42 4000, ВАТ-426300) состоит из блока быстродействующего электромагнитного привода (механизма), индукционно-динамического привода (ИДП), контактного блока, дугогасительной камеры, блока сигнализации, станции управления (СУ), блока управления ИДП (БУ) и тележки с втычными контактами. Выключатель ВАТ-42-10000 представляет собой два полюса выключателя ВАТ-42-6300, соединенных параллельно.
Выключатели ВАТ-42-2000 и ВАТ-42-4000 установлены на тележках. Подсоединение главных цепей к шинам у этих выключателей — через гибкие связи, входящие в комплект поставки выключателя; подсоединение цепей управления ——через штепсельные разъемы.
Выключатели ВАТ-42-6300 и ВАТ-42-10000 установлены на тележке и имеют болтовое подсоединение главных цепей к шинам; подсоединение цепей управления выключателя ВАТ-42-6300 — через штепсельный разъем, а ВАТ-42-10000 — непосредственно к вспомогательным контактам.
На рис. 6.2 дана схема управления автоматическим выключателем ВАТ-42 для КТЭУ на 1600—4000 А. На схеме приведена аппаратура, установленная непосредственно в шкафу (шкаф ШАБ) и в блоке управления ИДП (блок БУ).
Постоянное напряжение 220 В подается в схему управления выключателя (ШАБ) через автоматические выключатели 811 и В12. Пере-* менное напряжение 220 В подается на трансформатор Т1 блока 5y че^
Основные параметры цепей управления приводами
Электромагнитный приводНапряжение постоянного тока, В 220
Ток включения, А：
для выключателей однополюсных 43
то же двухполюсных 85
Ток удержания, А:
для выключателей однополюсных ......1,8
то же двухполюсных 3,6
Индукционно-динамический привод
Напряжение питания, В 220
Максимальный ток заряда блока управления приводом, А 20
Время заряда конденсаторов, с 5
Минимальная пауза для повторного включения выключателя после срабатывания привода ИДП, с .10
рез выключатель ВЗ, через контакт I6KM, который замкнут при закрытой крышке блока управления БУ, Контакт 26KM разомкнут, и батарея конденсаторов С7 в блоке 6У расшунтирована. Заряд батареи конден-
2@
т - ии -II., - ;.it -;-= •-
弊、
Рис. 6.2. Схема управления автоматическим выключателем типа ВАТ-42
I—1
一兩
CJ
J
А
M W
—
ф
Г
直
саторов происходит от однополупериодных выпрямителей / и 2. При достижении на батарее конденсаторов напряжения 500—550 В срабатывает реле Р1, которое замыкает контакты в цепи включающей катушки В/ и контактора включения К.
Включение и оперативное отключение автоматического выключателя могут выполняться с двух мест: со шкафа, в котором установлен выключатель (переключателем ВУ/ШАБ), и со щита управления электроприводом (переключателем ВУ2/ЩУ).
Включение автоматического выключателя происходит при замыкании контактов 11-12, 13 14, 1-2 переключателя ВУ/ШАБ (тбо ВУ2/ЩУ)9 в результате чего подается напряжение на катушку контактора включения выключателя К и катушку отключения КО (контакт реле Р1 в блоке промежуточных реле БПР1 замкнут при собранной защите привода и замкнут контакт РВМ при отключенном масляном выключателе) .Контактор К замыкает свои контакты в цепи включающей катушки автоматического выключателя В/, шунтируя добавочный резистор R2. По включающей катушке выключателя В1 протекает включающий ток, и якорь выключателя притягивается. Механизм свободного расцепления удерживает контакты от замыкания до тех пор, пока по катушке В1 протекает большой ток. В результате притяжения якоря автомата блокировочные контакты S3 и S4 замыкаются, контактор- повторитель К/7 и блокировочное реле РБ включаются и размыкают цепь катушки контактора включения К. Контактор отключается, якорь механизма свободного расцепления сбивает защелку, автомат включается.
Контактор К〃 и блокировочное реле РБ служат для предотвращения многократных включений и отключений автоматического выключателя в том случае, когда аварийный ток возникает в защищаемой цепи в момент включения выключателя при положении переключателя ВУ/ШАБ (ВУ2/ЩУ) Вкл. Р瓦 срабатывая, разрывает цепь катушки контактора ^ и не позволяет контактору повторно включаться, если выключатель отключается от аварийного тока. Для повторного включения автоматического выключателя необходимо переключатель ВУ/ШАБ (ВУ2/ЩУ) установить в положение 0 либо Откл. и вновь затем в положение 汝儿
При оперативном отключении автоматического выключателя размыкается цепь катушки контактора отключения КО переключателем ВУ/ШАБ (ВУ2/ЩУ), контактом КО разрывается цепь катушки В/, выключатель отключается.
При возникновении аварийного тока в защищаемой цепи выключатель отключается после размыкания коммутирующего контакта реле максимального тока РДШ в цепи катушки В1.
Для уменьшения собственного времени размыкания контактов (до 1——2 мс) служит 〃〃〃, подключаемый к блоку управления 5y. Клеммы 4БУ и 5ВУ блока управления 6У подсоединены непосредственно на контакты реле РДШ, включенные в цепь включающей катушки выключателя В/. Прн размыкании контактов реле РДШ, включенных в цепь катушки выключателя, на контактах 4ВУ и 55y появляется напряжение, заряжающее конденсаторы СЗ и С4.
При достижении на конденсаторе СЗ напряжения 20—30 В происходит переключение динистора V9(V10) при минусе (плюсе) питающего напряжения на клемме 45У, конденсатор СЗ разряжается на первич-»
ную обмотку трансформатора Т2. Во вторичной обмотке трансформатора появляется импульс управления, который через диоды V6, V5 и резисторы R/2 и R13 поступает на управляющий переход тиристора V3.
Диоды V8, V7, включенные встречно-параллель но динисторам V9 н V10t служат для защиты динисторов от обратных напряжений. Резистор R14 используется для разряда конденсатора С4 и предотвращает появление управляющего импульса на тиристоре V3 при замыкании контактов реле РДШ после окончания аварийного режима. Резистор R11 предназначен для снятия заряда с управляющего перехода тиристора, для исключения ложного открытия тиристора, работающего в ждущем режиме. Стабилитрон V4 защищает управляющий электрод тиристора V3 от больших токов управления.
В цепи катушки ИДП установлено блокировочное токовое реле РТ, которое при срабатывании ИДП разрывает цепь включающей (дер- исащей) катушки автоматического выключателя.
До срабатывания реле РДШ, сигнал на отключение выключателя от блока защиты (точки 1БУ и 16БУ) поступает непосредственно и а управляющий электрод тиристора U3, в результате чего сразу подается напряжение на катушку ИДП. Уставка на срабатывание выключателя от блока защиты ниже уставки срабатывания РДШ.
Предохранители серии ПП57 предназначены для защиты преобразовательных агрегатов с силовыми кремниевыми полупроводниковыми вентилями при внутренних коротких замыканиях в цепях переменного или пульсирующего тока частотой 50 и 60 Гц и в цепях постоянного тока.
Структура обозначения предохранителей ПП57-АВСй-ЕР2
буквы ПП — предохранитель плавкий;
двузначное число 57 ——условный номер серии;
Л ——двузначное число — условное обозначение номинального тока предохранителя;
В ——цифра — условное обозначение номинального напряжения предохранителя;
С — цифра — условное обозначение по способу монтажа и виду присоединения проводников к выводам предохранителя (например, 7 — на проводниках преобразовательного устройства——болтовое с уголковыми выводами);
D ——цифра ——условное обозначение наличия указателя срабатывания и контакта вспомогательной цепи:
0 ——без указателя срабатывания, без контакта вспомогательной цепи;
——с указателем срабатывания, с контактом вспомогательной цепи;
——с указателем срабатывания, без контакта вспомогательной цепи;
——буква — условное обозначение климатического исполнения;
F — цифра — категория размещения.
Пример условного обозначения предохранителя: ПП57-37971-УЗ.
Номинальные потери мощности при номинальном токе и температуре окружающего воздуха 40 ℃ приведены в табл. 6.7.
Контакты вспомогательной цепи выдерживают в продолжительном режиме нагрузку 1 А при номинальном напряжении 220 В прстоянного или 380 В переменного тока.
Таблица 6.7
Тип предохранителя
Номинальный ток плавкой вставки, А
Момнналъные потери мощности плавкой вставки, Вт
ПГ157-3127
25
40
63 юо
12
13
ПП57-3427
160
250
30
37
ПП57-3137
40
63
100
10
20
30
ПП57-3437
160
250
50
60
ПП57-3737
315
400
90
100
ПП57-3937
500
630
130
160
ПП57-3167
63
100
25
35
ПП57-3467
160
250
60
80
ГШ57-3767
315
400
100
120
ПП57 3967
500
630
150
180
ПП57-3797
315
400
100
120
ПП57-3997
500
630
150
180
ПП57-3738
315
400
100 НО
Продолжение табл, 6.7
Тип предохрани тел я
Номинальный ток плавкой вставки, А
Номинальные потери мощности плавкой вставки, Вт
ПП57-3768
315
400
120
150
ПП57-3938
500
630
130
180
ПП57-3968
500
630
150
200
ПП57-4038
ПП57-4068
800
800
210
230
Допустимый ток предохранителя (из условия допустимого нагрева контактных выводов не более 130 ℃ в зависимости от температуры окружающего воздуха от 40 до 60 ℃) приведен в табл. 6.8.
Контакторы серии КПВ600 предназначены для включения и отключения силовых электрических цепей. В электроприводах контакторы работают в продолжительном режиме. Контакторы имеют один замыкающий контакт. Основные технические данные контакторов приведены в табл. 6.9.
Втягивающие катушки контакторов пригодны для работы только от сети постоянного тока и имеют номинальное напряжение 24, 48, 110 и 220 В.
Номинальный ток пр одолжительного режима и коммутационная способность контактов вспомогательной цепи контакторов при индук-
Таблица 6.8
Номинальный ток
Допустимый ток предохрани тел я * А, прн температуре окружающего воздуха, ℃
плавкой вставки. А,
при 40 ℃
45
50
55
60
25
22
20
18
15
40
36
32
28
25
63
55
50
45
40
100
90
80
73
63
160
140
125
112
100
250
225
200
180
160
315
300
280
260
250
400
380
360
340
315
500
475
450
425
400
630
600
570
540
500
800
760
720
680
640
Таблица 6.9
Тип р
©нтактора
|§
Н к СО
Собственное время, с
втягива-
отпадания
II
кпв
602-УЗ
100
30
0,13
0,07
III
кпв
603-УЗ
160
40
0,16
0,12
IV
кпв
604-УЗ
250
50
0,28
0,12
V
кпв
605-УЗ
630
70
0,37
0,23
тивной нагрузке (с постоянной времени на постоянном токе не более 0,05 с и с коэффициентом мощности на переменном токе не менее 0,4) указаны в табл. 6.10.
Контакторы, однополюсные постоянного тока типов КШ, КП207 предназначены для коммутирования силовых электрических цепей генераторов и электродвигателей постоянного тока при номинальном на* пряжении 600 В. Они исполняются с замыкающими главными контак* тами. Контактор КП207 отличается от соответствующего исполнения контактора КП7 наличием отключающих пруясин. Номинальный ток контакторов КП7УЗ, КП207УЗ 2500 А, номинальное напряжение 600 В.
Таблица 6.10
Род тока
Номинальный ток продол жител ьно- го режима, А
Напряжение, В
Включаемый ток, Л
Отключаемый
Постоянный
10
по
25
2,5
220
25
1
Переменный
10
380
50
5
Таблица 6.11
Тип контактора
Время срабатывания контактора, с
замыкания
размыкания
КП7
КП207 (с учетом реле форсировки)
0,17—0,35 0,25
0,0—5 0,05—0,08
Контакторы рассчитаны иа продолжительный режим работы при номинальном токе. Предельно допустимое число включений в час — 30. Собственное время срабатывания контакторов указано в табл. 6.11. Контакторы могут изготовляться со встроенным максимальным реле, имеющим один замыкающий и один размыкаюший контакты. Уставки тока срабатывания максимального реле контакторов КП7УЗ, КП207УЗ 1250, 1600, 2500, 3750, 5000 А. Контакторы имеют три замыкающих и три размыкающих вспомогательных контакта, из которых один размыкающий контакт задействован в цепи форсировки катушки. Коммутационная способность вспомогательных контактов указана ниже:
Номинальный ток продолжительного режима, А1°
Включаемый ток, А .25
Отключаемый ток. А: в активной цепи НО В 5
то же 220 В2
в индуктивной цепи 110 В 2,5
то же 220 В 1
Включающие катушки контакторов изготовляются на напряжение 110 и 220 В.
Контакторы серии ТИК (типы указаны в табл. 6.12) применяются для работы в силовых электрических цепях и цепях управления при
Таблица 6.12
Ти« контактора
Номинальный ток. А, при постоянном напряжения
220 В
440 В
МК1-ЮА, МКЫ0Б МК1-01А, МК1-01Б МК1-11А, МК1-11Б
40
—
МК1-20А, МК1-20Б
40
40
МК1-02А, МК1-025
МК1-21А, МК1-21В
40
一
МК1-22А, МК1-22В
40
МК2-10А, МК2-10Б
МК2-01А, МК2-01В
МК2-11А, МК2-11В
63
—
МК2-20А, МК2-20Б
63
40
МК2-02А, МК2-02Б
63
МКЗ-10А, МКЗ-10Б
МКЗ-01А, МКЗ-01Б
МКЗ-11А, МКЗ-11Б
100
МК4-01А; МК4-01Б
МК4-10А, МК4-10Б
МК4-11А, МК4-11Б
100
—
Таблица 6.13
Тип контактора
Режим редких коммутаций
Включение
Отключение
Коммутируе. мнЛ ток, А
Напряжение, В
Коммутируемый ток, А
Напряжение, В
МК1А, МК1Б
400
242
400
242
МК2А, МК2Б
630
242
630
242
МК2А, МК26
400
484
400
484
МКЗА, МКЗБ
1000
242
1000
242
МК4А, МК4Б
1600
242
1000
242
напряжении до 440 В постоянного и до 660 В частотой 50 и 60 Гц переменного тока. В комплектных тиристорных электроприводах используются контакторы серии МК постоянного тока.
Таблица 6.14
Номинальное сопротивление резисторов в блоке. Ом
Номинальный ток, А
Число резисторов типа ЭСЗ, шт.
проволочных
ленточных
261
1
11
187
1,2
11
140
1,4
11
—
95,3
1,8
11
—
48,1
2,9
11
——
37
3,3
11
—
27,4
3,7
11
21,5
4,2
11
18
4,7
11
12
5,8
11
—
7,96
6,7
11
—
5,76
7,9
11
4,42
9,1
11
3,43
10,2
11
—
2,8
11,6
11
1,96
14,1
11
1,45
16,6
11
—
1,1
19,1
11
—
0,898
21,7
11
0,698
24,3
11
0,642
23,6
—
11
0,481
27,4
—
11
0,402
30,1
—
11
0,32
33,8
11
0,261
37,9
11
0,2
43,6
—
11
Допустимая частота срабатываний контакторов под нагрузкой в повторно-кратковременном режиме — до 1200 циклов включений —■ отключений (ВО) в час при ПВ=40 %.
Контакторы выполняются： с втягивающими катушками только постоянного тока на номинальные напряжения цепи управления 24, 48, 50, 75, ПО и 220 В； с четырьмя (с двумя замыкающими и двумя размьжа- ющими) контактами вспомогательной цепи, рассчитанными на номинальное напряжение ПО——660 В переменного и ПО——220 В постоянного тока. Собственное время включения контакторов — около 0,08 с, собственное время отключения 0,06 с. Потребляемая мощность втягивающих катушек 40 Вт при 20 ℃.
Коммутационная способность главных контактов при их работе в режимах редких коммутаций в тиристорных электроприводах пр иве* дена в табл. 6.13.
Ток продолжительного режима и коммутационная способность контактов вспомогательной цепи при индуктивной нагрузке (с постоянной времени при постоянном токе не более 0,05 с или с коэффициентом мощности при переменном токе не менее 0,4) указаны ниже:
Номинальный ток, А 10
Номинальное рабочее напряжение, В НО;220
Включаемый ток, А 12,5;5
Отключаемый ток, А 1,25;0,5
Блоки резисторов типов ЯСЗ, НС4 предназначены для эксплуатации в силовых электрических цепях управления переменного тока частотой 50 и 60 Гц, напряжением до 660 В и постоянного тока напряжением до 440 В в качестве добавочных, нагревательных, нагрузочных, разрядных, регулирующих, тормозных и т. д.
Технические данные блоков типа ЯСЗ исполнения УЗ приведены в табл. 6.14.
Таблица 6.15
Номинальное сопротивление, Ом
Номн- нальиый ток, А
Номиналыюе сопротивление ступеней. Ом
1
2
3
4
5
6
7
0,097
218
0,0203
0,0185
0,0185
0,0203
0,0194
0,125
187
0,0241
0,0259
0,0259
0,0241
0,025
0,187
152
0,0362
0,0388
0,0388
0,0362
0,0375
0,292
116
0,0572
0,0589
0,0598
0,0572
0,0585
0,388
109
0,0777
0,0777
0,0777
0,0777
0,0777
0,5
93,5
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
一
0,75
76
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
一一—
1,17
58
0,234
0,234
0,234
0,234
0,234
—
1,56
54,5
0,312
0,312
0,312
0,312
0,312
—
2,06
46
0,412
0,412
0,412
0,412
0,412
—-
—
2,95
38
0,437
0,453
0,432
0,448
0,448
0,432
0,3000
4,08
28,5
0,605
0,627
0,597
0,619
0,619
0,597
0,4150
5,35
27,5
0,766
0,851
0,802
0,79
0,79
0,802
0,5470
6,850
23,5
1,015
1,052
1,003
1,04
1,04
1,003
0,6970
Блоки типа ЯСЗ — стандартизированные, они отличаются друг от друга значениями сопротивлений и допустимым током нагрузки. В каждый блок устанавливают резисторы, одинаковые по сопротивлению.
Технические данные блоков типа ЯС4 исполнения УЗ приведены в табл. 6.15. В блоках 只С4 УЗ используются пять резисторов типа ЭС 10.
Блоки ЯС4 — стандартизированные. Они отличаются друг от друга схемой соединений резисторов, общим сопротивлением, сопротивлением отдельных ступеней, номинальным током нагрузки. В стандартизированном блоке все резисторы одинаковы по сопротивлению.
6・3・ Аппаратура цепей регулирования, защиты,сигнализации
Выключатели автоматические АК^З предназначены для отключения при перегрузках и коротких замыканиях электрических цепей напряжением постоянного тока до 440 В (однополюсные до 240 В) или переменного тока частотой 50—60 Гц до 500 В, оперативных включений и отключений (до 30 в час) этих цепей (в том числе асинхронных электродвигателей до 12 в час).
Основные параметры выключателей, исполнение и их обозначение соответствуют указанным в табл. 6.16. Номинальный ток выключателя 63 А.
Механическая и коммутационная износостойкость свободных контактов выключателей — 40 000 циклов. Свободные контакты выключателей допускают нагрузку в продолжительном режиме током 2,5 А. Предельный ток включения 10 А. Предельный ток отключения:
постоянный при напряжении 220 В и постоянной времени цепи 0,01 с —0,25 А;
переменный частотой 50 Гц при коэффициенте мощности 0,4： при напряжении 127 В — 2,5 А, при напряжении 220 В—1,6 А, при напряжении 380 В — 1,0 А, при напряжении 440 В —' 0,5 А.
Реле электромагнитное РЭВ800 применяют в схемах автоматического управления в качестве электромагнитных реле времени, контроля тока, контроля напряжения и промежуточных, они пригодны для работы в прерывисто-продолжительном и повторно-кратковременном режимах. Реле времени РЭВ811—РЭВ818 изготовляют с втягивающими катушками на номинальные напряжения 24, 48, 60, ПО, 220 В. Выдержка времени при отпадании якоря реле может быть получена отключением катушки от сети и закорачиванием катушки. Благодаря применению съемных дополнительных демпферов, выполняемых из меди или алюминия, а также немагнитных прокладок диапазоны выдержек времени реле различны. В табл. 6.17 приведены пределы выдержек времени реле в зависимости от схемы включения.
Собственное время замыкания замыкающих контактов реле при номинальном напряжении около 0,3 с. Потребляемая мощность втягивающей катушки ие более 25 Вт Реле контроля напряжения и промежуточные РЭВ821, РЭВ822, РЭВ825, РЭВ826 изготовляют с втягивающими катушками на номинальные напряжения 24, 48, ПО и 220 В. Масса реле не более 5 кг. Ниже приведены пределы регулировки напряжения
Типоисполне- ние выключа-
Исполнение выключателя
по виду электромагнитного максимального расцепителя
по роду тока
по номинальному току расцепителя, А
по току мгновенного срабатывания
(уставке) /〃ном
по способу крепления
по наличию свободных контактов
Для защиты в зоне токов короткого замыкания и в зоне токов перегрузки
(МГ)
Для за> щиты в зоне токов короткого замыкания (М)
Переменный ток частотой 50—60 Гц
н
d оэ
АК63-1МГ
1
十
—
+
+
0,6; 0,8;
1,о； 1,25;
1,6; 2,0;
2,5; 3,2;
4,0; 5,0;
6,0; 8,0; 10;
12,5; 16; 20;
25; 32; 40;
50 и 63
5
12
+
+
—
十
АК63-2МГ
2
+
—
+
+
+
+
+
+
АК63-ЗМГ
3
+
—
—
+
—
+
+
+
+
АК63-1М
1
——
+
+
+
1,5 и 5
1,5;
3; 12
+
+
—
+
АК63-2М
2
—
十
+
+
5
Зи 12
+
+
+
+
AK63-3M
3
—
+
—
+
—
Зи 12
+
+
+
+
Таблица 6.16
7
Таблица 6.17
Тип реле
Климатическое нсполне* ние
Число контактов
Пределы регулировки выдержки времени, с, полученные
Время заряда, с, не менее
отключением катушки
закорачиванием катушки
РЭВ8Н
Уз；
Два перестраи-
0,25—1
0,4—1,5
0,5
РЭВ812
УХЛ4;
ваемых
0,8—2,5
0,9—2,8
0,7
РЭВ813
Т (УХЛ)З
2,0—3,5
2,2—3,8
0,9
РЭВ814
3,0—5
3,8—5,5
0,9
РЭВ815
УЗ;
Три перестраи-
0,25—0,6
0,4—0,9
0,5
РЭВ816
УХЛ4
ваемых, один
0,5—1,5
0,6—1,7
0,7
РЭВ817
замыкающий
1,2—2,5
1,3-2,7
0,9
РЭВ818
2,0—3,5
2,2—3,8
0,9
РЭВ815
тз
То же
0,25—0,5
0,4—0,7
0,5
РЭВ816
0,4-1,2
0,5—1,4
0,7
РЭВ817
1,0—2
1,1-2,2
0,9
РЭВ818
1,7—3
1.6—3,2
0.9
втягивания реле напряжения и промежуточного при окружающей температуре 20土5 ℃:
Тип реле
ИсполнениеНапряжение втягива-
контактовния, % 1/|юм
РЭВ821
Два перестраи-25—80*
ваемых
РЭВ822
РЭВ825
То же65
Три перестраи-35—80*
ваемых
РЭВ826
Один замыкаю-65
щий
* Реле регулируются на напряжение втягивания либо напряжение отпуска.
Собственное время втягивания промежуточного реле при номинальном напряжении около 0,1 с. Собственное время отпадания реле около 0,1 с. Коэффициент возврата реле не нормируется, он зависит в основном от толщины немагнитной прокладки и затяжки отжимной пружины и составляет ориентировочно 0,3. Потребляемая мощность втягивающей катушки не более 25 Вт.
Реле минимального тока РЭ В830 изготовляют с втягивающими катушками на номинальные токи 0,6; 1; 1,6； 2,5； 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63;
100; 160； 250; 320; 400 и 630 А. Конструкция реле допускает применение токовых катушек на большие значения номинальных токов при сохранении номинального значения МД С, равного 2400 А. Реле регулируют на ток втягивания в пределах 30—80 %. Коэффициент возврата реле не нормируется и составляет ориентировочно 0,3. Реле имеет один замыкающий, один размыкающий контакты. По условиям динамической устойчивости втягивающая катушка тока обеспечивает протекание 10- кратного по отношению к номинальному тока в течение 0,5 с. Номинальный ток контактов 10 А, Ком мутационная способность контактов приведена в табл. 6.18.
Таблица 6.18
Допустимый ток, А
Постоянный и переменный (длитель* ный)
Включаемый ток, А
Отключаемый ток, А
переменно 負
постоянный
переменный
постоянный
380 В
660 В
110. 220 В
330 В
660 в
ПО В
220 В
10
100
50
25
10
5
2,5
1
Коммутационная износостойкость контактов реле серии РЭВ800 при коммутирования токов, указанных в табл. 6.19, равна 1 млн. коммутационных циклов.
Таблица 6.19
Включаемый ток. А
Отключаемый ток, А
переменный
постоянный
переменный
постоянный
380 В
660 в
НО в
220 В
380 В
660 в
ПО В
220 В
25
10
1,25
0,5
2,5
1
1,25
0,5
Реле промежуточные серии Р〃У2 предназначены для работы в электрических цепях управления и промышленной автоматики переменного
тока напряжением до 440 В, частотой 50 и 60 Гц и постоянного тока напряжением до 220 В. Реле изготовляют:
с катушками напряжения на номинальные напряжения 12, 24, 48, 60, 110, 220 В постоянного тока, 12, 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415 В переменного тока частотой 50 Гц и 110, 220, 380, 440 В переменного тока частотой 60 Гц;
с катушками тока на номинальные токи 0,4; 0,5 А постоянного тока и 0,2; 0,4 А переменного тока частотой 50 и 60 Гц.
Основные параметры реле должны соответствовать указанным ниже значениям:
14—977
Номинальный ток контактов, А 4
Длительно допустимый ток контактов, А 5
Минимальный ток контактов, А 0,025
Номинальное напряжение контактов, В: постоянного тока 12—220
переменного тока 12—380
Потребляемая мощность, не более: реле постоянного тока, Вт 4
Пусковая потребляемая мощность для реле переменного тоПусковая потребляемая мощность для реле переменного тореле переменного тока,В-А 9
Пусковая потребляемая мощность для реле переменного то
Пусковая потребляемая мощность для реле переменного то
ка, В-A, не более 16
Собственное время включения при номинальном напряжении (токе), с, пе более: реле постоянного тока . .0,05
реле переменного тока 0,036
Собственное время отключения при номинальном значении напряжения (тока), с, не более .......0,02
Номинальное напряжение изоляции,В 500
Механическая износостойкость, млн. циклов: реле постоянного тока . 16
реле переменного тока Ю
Реле промежуточные серии РП20. Реле применяются в цепях управления электроприводами переменного тока напряжением до 440 В и постоянного тока напряжением до 220 В. Номинальные напряжения катушек реле 12, 15, 24, 48, 60, 110, 220 В постоянного тока и 12> 24, 36, 110, 220, 230, 240, 380 В переменного тока, номинальные токи токовых катушек 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0 и 10,0 А. Номинальная мощность катушки при числе контактов не более четырех 2 Вт, при большем числе контактов 4 Вт. Реле имеет от 2 до 12 контактов, среди которых могут быть как замыкающиеся, так и р азмыкающиеся.
Контакты реле выполняются на токи 2,5 и 6 А без дугогашения и 6 А с дугогашением. В режиме редких коммутаций номинальные рабочие токи указаны в табл. 6.20. Габаритпые размеры реле 75Х77Х Х82 мм.
Таблица 6.20
Исполнение реле РП20
Род напряжения на контактах
Номинальное няпряжение на контактах,
В
Коммутируемый ток, А
Номн” наль₽1ый ток контактов, А
Число контактов
2,5
12
Переменное
До НО
2,5
Продолжение тоб九.6.20
Исполнение реле РП20
Род напряжения на контактах
Номинальное напряжение на контактах, В
Коммутируемый ток, А
Номинальный ток контактов, А
Число контактов
2,5
12
Постоянное*
Д。24 48 60
ПО 220
2,5 1
0,4 0,2
0,1
8 и менее
Переменное
До НО 220
4
2,5
Постоянное*
12, 15 24
48
60 ПО 220
4
3
1,5 0,6 0,3 0,15
6
8 и менее без ду- гогашения
Переменное
До 380
6
Постоянное*
12
.15
24
48
60
110
220
1,5 0,6 0,3 0,15
8 и менее с дугога- шением
Постоянное*
До 60 НО 220
6
1 0,25
Постоянная времени нагрузки не более 0,4 с.
Реле промежуточное РП21. Реле предназначено для применения в цепях управления переменного тока напряжением до 380 В и постоянного тока напряжением до 220 В. Номинальные напряжения катушек реле 6, 12, 24, 48, 60, 110 В постоянного тока, 12, 24, 36, 110, 220, 230, 240 В переменного тока, номинальные токи катушек токовых реле 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4 А постоянного тока.
Потребляемая мощность — не более 2,5 Вт постоянного тока или 3,5 В・А переменного тока. Реле имеет от одного до четырех контактов. Номинальный ток контактов 5 А при напряжении 12——220 В постоянного тока и 12—380 В переменного тока. Коммутационная способность в режиме редких коммутаций 5 А переменного тока и 35—48 Вт постоянного тока. Габаритные размеры реле 54 X 33 X33 мм.
14*
Раздел 7
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКТНЫМИ ТИРИСТОРНЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ
7.1. Номенклатура аналоговых элементовсистем управления
Системы управления комплектными тиристорными электроприводами строятся на типовых элементах унифицированной блочной системы регуляторов УБСР-АИ аналогового действия, объединенных по принципу единства конструкции, вида входных и выходных сигналов, напряжений питания. Элементы УБСР-АИ выполняются в виде двусторонних печатных плат, снабженных штепсельным разъемом, с широким применением полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем и являются наименьшими сменными модулями системы управления.
В номенклатуру аналоговых элементов УБСР-АИ входят источники питания, задатчики входных сигналов, датчики регулируемых параметров, усилительные устройства, регуляторы, потенциальные разделителя, компараторы, функциональные устройства, устройства защиты и коммутации, устройства технологической логики, контролирующие и вспомогательные устройства, т. е. функционально полный набор, обеспечивающий построение систем управления любой структуры.
Номенклатура и основные технические данные аналоговых элементов УВСР-АИ приведены в табл. 7.1.
Особенностью элементной базы ячеек серии 只①У является применение ОУ типа К553УД2, логических элементов серии К511, бесконтактных ключей типа К284КН1, оптронов типа К293ЛП1А. Ячейки серии N построены на гибридных интегральных микросхемах (ГИС) типов Р1 и Р5, логических элементах серии К561, сборках полевых транзисторов типа К190КТ2П в качестве бесконтактных коммутаторов, оптронах типа АОД101.
Питание ячеек осуществляется стабилизированным напряжением ±15 В. Уровни выходных напряжений ——до 10 В, сопротивление нагрузки —не менее 2 кОм.
Операционный усилитель типа К552УД2 имеет следующие параметры:
Коэффициент усиления по напряжению, не менее2- Ю4
Выходное напряжение при Rh 2 кОм, В土 10
Входной ток, мкАДо 1,5
Напряжение смещения нуля, приведенное ко входу, мВ, не более 7,5
Ток потребления, мА 6
Полоса пропускания в режиме с единичной отрицательной обратной связью, мГцДо 0,8
Скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс ....0,5
Контакты усилителя имеют следующие назначения: контакт 4 一 инвертирующий вход, контакт 5 ——неинвертирующий вход, контакт 10 — выход, контакт ” 一 питание +15 В, контакт 6 — питание —15 В; между контактами 3 п 12 включается конденсатор емкостью 30 пФ.
Логические элементы серии K5I1 имеют следующие параметры:
681,513.51215—35О 415681,513.51215—35О 415Входное напряжение логического О, В, не более
6
8
1,5
13.5
1215—35О 4
15
6
8
1,5
13.5
1215—35О 4
15
Входное напряжение логической 1, В, не менее ......
Выходное напряжение логического О, В, не более
Выходное напряжение логической 1, В, не менее
Выходной ток*, мА, не более
Ток потребления, мА
Время задержки, мкс, не более
Напряжение питания, В
Для микросхем серии К511ЛИ1 — 100 мА.
Микросхема типа К284КН1Е содержит три независимых ключа со схемами управления. Каждый ключ рассчитан на коммутацию двухполярного напряжения ±10 В при токе 5 мА. Основные параметры ключа:
Сопротивление в проводящем состоянии. Ом250
Ток утечки в непроводящем состоянии, мкА0,01
Напряжение управления проводящего ключа, В ..... . 2,3——2,5
Напряжение управления непроводящего ключа, В0——0,4
Ток управления, мА 3
Время переключения, мкс 3
Ток потребления от источника —15 В, мАДо 12
Контакты мшфосхемы 2, 4, 6 — входы управления, 3—12, 5——/0, 7—8 —《контакты》ключей, 9, //, 13 — источник питания —15 В, / — общий.
Микросхема К293ЛП1А — оптронный переключ атель-и нвертор: входному току /Вх около 10 мА соответствует логический 0 на выходе микросхемы при напряжении не более 0,4 В. При /вх=0 на выходе появляется логическая 1 с напряжением 2, 4 В. Основные параметры:
Падение напряжения на входном излучающем диоде. В . . .1,5
Потенциал разделяемых цепей, ВДо 100
Время включения, мкс0,5
Выходной ток, мАДо 20
Напряжение питания, В 5
Контакты микросхемы: IЬ^вх, 2Ubx, 8—心川修 14f-5 В,
7 — общая точка.
Гибридные интегральные микросхемы (ГИС) построены на основе бескорпусных усилителей, по своим параметрам близким к ОУ К553УД2. ГИС Р1 предназначена для реализации регулятора положения, ГИС Р5 — универсального регулятора. Ее схема приведена на рис. 7.1.
Логические микросхемы серии К561 построены на основе МОП- структур, отличаются малым потреблением мощности, работают в широком диапазоне изменения напряжения питания (от 3 до 15 В). Ток потребления — до 30 мкА. Выходное напряжение логического 0 0,01 В, а логической 1 14,9 В (при напряжении питания 15 В). Выходные токи не превышают 0,5 мА, а выходные 1 мкА. Время задержки—до 0,5 мкс.
Микросхема К190КТ2П является четырехкана льиым коммутатором, имеющим в проводящем состоянии сопротивление канала 50—100 Ом,
элементная база систем ЕгразлениА
Наименование н тип элемента
Назначение
Технические данные
Ячейка задатчика интенсивности ЗИ-2АИ
Преобразование ступенчатого изменения входного напряжения в линейно зависимое от времени выходное напряжение
Время развертки 0,5—120 с
Ячейка задатчика интенсивности ЗИ-ЗАИ
То же
Время развертки 0,5—120 с, значения ускорения и замедления могут различаться
Ячейка задатчика интенсивности N504
》》
Время развертки 0,5—10 с
Ячейка сельсинного задания скорости СЛЗ-ЗАИ
Фазочувствительное выпрямление выходного напряжения сельсинного командоаппарата, формирование сигнала задания, ввод блокировок, гальваническое разделение входных и выходных цепей
Ubmx=±10 В; зона нечувствительности ±2°
Ячейка задания скорости типа N213
То же и задание ускорения
Ubhx=±10 В; максимальное время развертки 2 с
Ячейка фазочувствительного выпрямителя типа N207
Фазочувствительное выпрямление выходного напряжения сельсинного командоаппарата
Ubhx=±10 в
Таблица 7.1
Номенклатура аналоео 82K зле мент。в
2-5
Ячейка ступенчатого задания скорости СЗ-6АИ
Формирование напряжения задания скорости в зависимости от положения ступенчатого командоаппарата, ввод блокировок, гальваническое разделение входных и выходных цепей
Три ступени задания с входным преобразователем уровня, ^/вых= =士10 Б
Ячейка ступенчатого задания скорости типа N523
Формирование напряжения задания скорости в функции логических сигналов
Ubhx=0+15B: ивых=±10В; четыре ступени задания
Ячейка датчика напряжения
ДН-2АИ
Ввод аналогового сигнала с гальваническим разделением цепей управления н высоковольтных внешних цепей
Коэффициент передачи 0,6—1; полоса пропускания 1,3 кГц; потенциал разделяемых цепей 1000 В； размах высокочастотных пульсаций до 40 мВ
Ячейка датчика тока ДТ-ЗАИ
Формирование н ввод в систему регулирования аналогового сигнала, пропорционального значению тока, измеряемого с помощью шунта, галь~ ваническое разделение цепей управления и высо ковольтных внешних цепей
Коэффициент передачи 53,3—133,3; полоса пропускания 2 кГц； потенциал разделяемых цепей до 1000 В； размах высокочастотных пульсаций до 60 мВ
Ячейка потенциального разделения ПР-ЗАИ
Гальваническое ' разделение цепей управления и выходных цепей
Ubx=±10 В, ±20 В; Ubhx=± 10 В; полоса пропускания 1,3 кГц; потенциал разделяемых цепей 120 В
Ячейка га льв а нического разделения РГ-ЗАИ
Гальваническое разделение цепей управления и выходных цепей
Ubk=±10 В; Ubhx=±20 В; сопротивление нагрузки 2 кОм; полоса пропускания 120 Гц； потенциал разделяемых цепей 100 В
216
^>ф^зё^ баз»OS4№^ упрабАемлм
Pag 7
Наименование и тип элемента
Назначение
Технические данные
Ячейка гальванической развязки РГ-4АИ
Гальваническое разделение цепей управления м выходных цепей
47вх= 土 10 В; Ubnx=±10 В; сопротивление нагрузки 2 кОм； потенция；! разделяемых цепей 250 В； пульсации выходного напряжения 6,1 В
Ячейка ввода дискретных сигналов ВЛ-2АИ
Гальваническое разделение и преобразование уровня входных двухпозиционных сигналов
Число каналов восемь； 1/в№24 В, 80 В; /вх=10 мА; выходные сигналы уровня серии К511
Ячейка ввода дискретных сигналов типа N604
То же
Число каналов восемь； ивых= ^—3,5 В ПрИ Ubx = 0； t/вых = 0 или ^вых= 13,5 В при 47вх=55 В, 10 мА "
Ячейка ввода дискретных сигналов № 607
》》
Число каналов восемь； С/Вы№ 13,5 В при Ubx=0； t/вых=0 при Ub*= =55 В, 10 мА
Ячейка вывода дискретных сигналов УЛ-2АИ
Гальваническое разделение и преобразование уровня выходных двухпозиционных сигналов
Число каналов шесть; входные сигналы на уровне серии К511;厶七吠= =24 В； /вых=0,2 А
Ячейка реле типа N501
Шесть герконных реле
UbQ>10,5 В
Продолжение табл. 7Л
Номенклатура анаАоеовех злементов
Ячейка реле типа N501A
Четыре герконных реле
Активный уровень —— логический 0 микросхем серии К511
Ячейка регулятора тока
РТ-1АИ
ПИ-регулятор тока с внутренним контуром напряжения
Диапазон изменения постоянной времени интегрирования 2—100 мс, коэффициента усиления пропорциональной части 1—50
Ячейка регулятора скорости
РС-1А 玄
П- и ПИ-регуляторы с широким диапазоном изменения параметров и жестким ограничением выходного напряжения; формирование сигнала эдс
Диапазон изменения постоянной времени интегральной части 0,03—— 0,5 с, коэффициента усиления пропорциональной части 0,5—100; жесткость ограничения 0,5 %
Ячейка регуляторов типа
N200
П- и ПИ-регуляторы
Широкий диапазон регулировки параметров путем перепайки сменных резисторов и конденсаторов
Ячейка регулятора положения типа N214
Регулятор положения с нелинейным преобразованием сигнала рассогласования
Число ступеней аппроксимации нелинейности три
Ячейка адаптации типа N210
Специализированная ячейка адаптивного регулятора тока
Постоянная времени электронной модели 5 мс
Ячейка регулятора типа N220
То же, что у ячейки N200
То же, что у. ячейки N200
Ячейка операционных усилителей У12-АИ
Набор ОУ для узлов систем управления
Три ОУ с возможностью многоцелевого применения
2-8
3цементная база в^н№^ дпрамения
РазА 7
Наименование и тип элемента
Назначение'
Технические данные
Ячейка операционных усилителей типа N004
Набор ОУ для узлов систем управления
Шесть узлов ОУ
Ячейка операционных усилителей типа N003
То же
Три узла ОУ
Ячейка функционального преобразователя ПФ-2АИ
Воспроизведение нелинейных зависимостей
Число отрезков аппроксимации пять; минимальный наклон 0,075; максимальный 13,2; знак второй производной —любой
Ячейкафункционального
преобразования типа N219
То же
Число отрезков аппроксимации восемь.
Ячейка выделения модуля
ВМ-2АИ
Выпрямление двухполярного входного сигнала; выделение из двух сигналов большего ло абсолютному значению
Коэффициент передачи 1
Ячейка выделения модуля типа N202
Выпрямление двухполярного входного сигнала
Три цепи с коэффициентом передачи 1, один суммирующий ОУ
Ячейка умножения — деления МД-2АИ
Четырехквадратное перемножение двух напряжений с одновременным делением на третье напряжение
Ubxk=±10B; Ubx?=±10B; Ubxz= = 1 + 10 В； погрешность умножения 1,5 %; погрешность деления 2 %； полоса пропускания 200 Гц
Продолжение табл. 7.1
Номенклатура аналое。a2К з'ементоз
Ячейка умножения УМ-ЗАИ
Четырехквадрантное перемножение двух напряжений
Ubxk=±10 В; Ubxj=±10 В; погрешность умножения 1,5%； полоса пропускания 15 кГц
Ячейка запоминающего уст- эойства ИЗУ
Длительное запоминание входного напряжения, умножение выходной величины на двухполярный сомножитель
Ubx=±10 В； Ubmxih ± 10 В； Uвых2= =0, Шоповых!； минимальное время развертки в режиме установки начальных значений 3 с, в режиме слежения 30 с; дискретность выходного напряжения 0,1 %
Ячейкануль-индикаторов
ИН-ЗАИ
Сравнение уровней напряжений, формирование логических сигналов
Три канала； U3X= ± 10 В； напряжение срабатывания Ucpa6=±(0,l +
+ 10) В
Ячейка нуль-органов типа
N311
То же, но без выходной логики
Четыре канала; 〃раб= ± (0,1+10) В
Ячейка нуль-органов типа N301
То же
Два канала; Ucpa6= ± (0,1 + 10) В
Ячейка шунтирования типа N215
Формирование логического сигнала стоянки электропривода для шунти- ровки регуляторов
Диапазон регулирования зоны нечувствительности 0—0,4 В
Ячейка бесконтактного реле
БР-2АИ
Бесконтактная коммутация электрических цепей
Число ключей 12; напряжение срабатывания не менее 8 В; параметры коммутируемой цепи ±10 В, ±5 мА
Ячейка защиты от стоянки под током ЗСТ-4АИ
Формирование логического сигнала при превышении входными сигналами установленного уровня в течение заданного времени
Ubx= 土 (0,05 士 10) В; выдержка времени 1—20 с
Продолжение табл. 7.1
Наименование и тип элемента
Назначение
Технические данные
Ячейка защиты от перегрузки типа N314
Формирование сигналов отключения электропривода при превышении мгновенным или среднеквадратичным значениями тока якоря допустимых значений
Время задержки 1—200 с
Ячейка памяти ПМ-2АИ
Запоминание логических сигналов, их оптическая индикация
Десять каналов памяти со световой индикацией
Ячейка памяти типа N617
Запоминание логических сигналов
12 каналов
Ячейка управления логическая УР-2AH
Управление реле нулевой защиты, реле управления контактором и реле форсирования тормоза в системе управления электроприводом
Содержит функциональные логические узлы специального назначения
Ячейка выходных каскадов типа N315.
Специализированная ячейка управления электроприводом
—
Ячейка логическая ИИ-1АИ
Построение схем комбинационной логики
Содержит шесть узлов логических функций
Ячейка логическая ИИ-2АИ
То же
Содержит 12 узлов логических функций
9 7』 НОАитк>атура аяалоеозЕХ зле мент。з 221
Ячейкастабилизаторов
±15 В СН-4АИ
Питание аналоговых устройств
Ubx=±24±2,4 В; 1н=0,8 А по каждому каналу
Ячейкастабилизаторов
+ 15 В СН-5АИ
Питание логических микросхем серии К511
Ubx= ±24±2,4 В; /н=1,6А
Ячейка стабилизаторов напряжения СН-6АИ
Питание логических микросхем серии К155
Ubxi=9±0,9 В; С7вх2= 12±1,2 В： два канала с параметрами 5 В, 2 А
Ячейка генератора Г-2АИ
Питание узлов напряжением повышенной частоты
Выходное напряжение прямоугольной формы 24 В, частота 1 кГц
Ячейка питания стабилизированным напряжением ± 15 В типа N702
Питание аналоговых и логических элементов системы управления
。蘇=±27±2,7 в； /h=1 а по каждому каналу
Ячейка генератора типа N703
Аналогичное ячейке Г-2АИ
Uhbix=50 В; /вых=°，2 А; частоте 400 Гц
Ячейка фильтров Ф4-АИ
Набор конденсаторов
Девять конденсаторов с возможностью замены
Ячейка контроля типа N0000
Набор светоизлучающих диодов
12 цепей
•Примечание. Ячейки серии УБСР-АИ выпускаются ПО ХЭМЗ и применяются в электроприводах серий КТЭУ, большинство этих ячеек изготовляются также Александрийским электромеханическим заводом. Ячейки типа N изготовляются ЗПО «Преобразователь» и применяются в электроприводах серии КТЭ н преобразовательных агрегатах серии ТПП1.
〃
4-
勿外
52 7 28夕 7 8
工
22n中22n中
43*
灯呻
^ЗлФ
43〃中
wk
7K 43g
+Z5B
2'
Г
611
力12 " 乃16
Рис. 7.1. ГИС Р5
22пФ 22 口中
ЯлФ
ток утечки закрытых каналов 0,05 мкА. Для того чтобы ключ проводил, на затвор нужно подать отрицательное напряжение, превышающее коммутационное на несколько вольт. В микросхеме контакт I ——подложка, на которую подается положительное напряжение, 3—исток первой пары ключей, 4 H /4 ——стоки этих ключей, 7 ——исток второй пары ключей, 6 н 8 — стоки, 13, 12, //, 9 ——соответствующие затворы.
Диодные оптроны АОД101А имеют входной ток 10 мА, падение напряжения на излучающем диоде 1,5 В, запаздывание не более 0,1 мкс, коэффициент передачи по току 0,01, выходное обратное на- пряжение 15 В.
В связи с большой номенклатурой ячеек и ограниченным объемом книги в этой главе приводятся схемы только основных ячеек управления. Схемы ряда ячеек приведены в [21].
72 Задатчики входных величин
В группу задатчиков входных сигналов входят ячейки СЛЗ-ЗАИ, СЗ-6АН, N213, ЗН-2АН, ЗИ-ЗАИ, N504, N207, N523.
Схема ячейки СЛЗ-ЗАИ изображена на рис. 72 a н 6. Выходное
4”q "к
砚2
77 KW
•幵
&0
А5 <
侬
f<1Z
L=}-H=]
%22(
B15《 «вых
一应7《 "扭 А27《
去65
-今必
一力6
Z7）、 一严）
cSad
напряжение сельсинного командоаппарата подается на контакты А27, В27 и через ключи А/, коммутируемые напряжением 〃& синфазным или противофазным 以вх, поступает на вход ОУ А2. Выходное напряжение А2 пропорционально иВх и имеет полярность, зависящую от синфазно- сти или противофазности напряжений 以вх и 网.С помощью диодов V8—VII образуется зона нечувствительности. Нуль-орган, выполненный на ОУ 43, формирует логический сигнал 以внх^О. Выходное на* пряжение А2 в зависимости от полярности поступает на выход ячейки через ключи 5—10 или 7—8 микросхемы D3,
Логическая часть ячейчи (рис. 7.2,6). воздействуя на цепи управления ключами, отключает либо оба, либо один из ключей. Она воспринимает сигналы управления либо на уровне 80 или 24 В (в этом случае сигналы подаются через оптроиы А4——Аб), либо на уровне, соответствующем микросхемам серии К511. Разрыв цепи КО отключает обе полярности «вых, а разрыв цепей КВ и КН — одну. Имеется триггер, собранный на третьем и четвертом элементах микросхемы 06. который запоминает кратковременно действующий входной сигнал (логическая 1) на входе В7 и отключает напряжение задания. Для сброса запрета задания нужно подать логический 0 на вход А8. Ячейка работает при входном напряжении прямоугольной формы 0—12 В, размах пульсаций выходного напряжения не более 50 мВ, ток потребления от источника 15 В 150 мА, от источника —15 В 40 мА.
Схема ячейки СЗ-6АИ приведена на рис. 7.3, а, 6. Выходное напряжение ОУ Д5 поступает на выход пвых1 непосредственно и на выход 以внх2 через третий ключ микросхемы D10. В дальнейшем Г-й ключ микросхемы 府 будет обозначаться DN.t, т. е. в данном случае D10.3. Полярность выходного напряжения определяется замыканием ключей D9.1, 09.2, а его значение ——сопротивлениями резисторов обратных связей R26——R28, подключаемых через ключи D11. При отключении ячейки точка В10 соединяется с общей точкой схемы через ключ D10.2. При нулевом задании выход ОУ А5 соединяется с его входом через ключ D9.3.
Контакты командоаппарата замыкают входные цепи оптронов А/——А4. Напряжение питания этих цепей 24 или 80 В. Замыкание цепи 1В формирует первую ступень скорости «вперед», а цепи 1Н — «назад». Замыкание цепей 2员 Н, 3Bt Я одновременно с замыканием цепи 1В или 1Н формирует соответственно вторую и третью ступени скорости «вперед» или «назад». В схеме предусмотрена подача логических сигналов запрета задания скорости обоих направлений КО или одного из двух К8, КН. При использовании этой ячейки вместе с СЛЗ-ЗАИ эти сигналы вырабатываются в ячейке СЛЗ-ЗАИ.
Ячейка обеспечивает диапазон изменения напряжения ступеней 士 (0,01—10) В, ток потребления от источника 15 В не более 0,2 А, от источника —15 В не более 30 мА, ток управления оптронами 10 мА.
Схема задатчика интенсивности ЗИ-ЗАИ отличается от схемы ячейки ЗИ-2АИ* наличием узла, обеспечивающего разные темпы разгона и торможения (рис. 7.4). Задатчик интенсивности выполнен на ОУ 4/, А4. Скорость изменения нВЫх определяется постоянной времени цепи R16, С7 и напряжением ограничения выхода ОУ А/; ограничение выполнено на ОУ 出,АЗ,
Для формирования разных темпов изменения г/ВЫх служит нуль-орган Д5, управляющий ключами O2.I, 02.3; эти ключи изменяют напряжения сравнения цепей ограничения. Предположим, что на вход А/ по-
Рис. 7.3. Ячейка СЗ-6АИ
15—977
R12
R2 5
£3《'
固
AZO
，生
*2,
R22
R23
RZ4
75В 6*
同
VI
R26 . Л5
R19
Х”>
К27$
Рис. 7.4. Ячейка ЗИ-ЗАИ
8代匚% 4“G4Z=I^4Z^ 百兴-С二*HZZP
r_、R13
饼
^огр
to^
沙3
дано отрицательное напряжение, тогда на выходе А/ 以iVO,以вых>0 и d以BHx/d£>0. На выходе А5 логический 0, ключ D2.1 замкнут, 02.3 разомкнут, Uorp+>Uorp—. Так как 红iVO, то d以внх/df определяется Uorp— Пусть теперь знак нВх изменился. Тогда 〃вх начинает уменьшаться, оставаясь положительным,以i>0, a duBMn/dt теперь больше, чем при разгоне. Когда же в процессе уменьшения «вх изменит знак, нуль-орган срабатывает, ключ D2.1 разомкнется, a D2.3 замкнется, теперь t/orp> 〉Uorp+, d以внх/dE опять уменьшится и т.д. В схеме ячейки предусмотрена возможность ступенчатого изменения dUn^/dt по логическому сигналу, подаваемому на контакт А27.
Ячейка имеет коэффициент передачи I при входном сопротивлении 27,1 кОм. Отклонение от линейности 5 %, ток потребления 80 мА.
Упрощенная схема ячейки N213 показана на рис. 7.5. Фазочувствительный выпрямитель ФЧВ выполнен по схеме ячейки ФВ-2АИ [21]. Ограничитель 0ГР1 в цепи обратной связи выходного усилителя ФЧВ (по схеме аналогичный выполненному на ОУ 43, А4) определяет максимальный уровень напряжения 〃внх. В схеме предусмотрена возможность снижения до нуля обеих полярностей 〃вмх по сигналу КО и одной из полярностей по сигналам КВ или КН. На ячейке установлен также задатчик интенсивности, выполненный на OV А2—Аб. Отметим, что в ячейках серии N контакты разъема рядов 4HBe одинаковым номером включены параллельно; на всех схемах для ясности чертежей будут проставлены только контакты ряда А. Ток потребления 70 мА.
Ячейка N207 содержит только часть схемы, изображенной на рнс 7.5, а именно ФЧВ, ОГР12 AJ и ключи управления 0FP1. Соответствие
A15 Al6 А17
R15來
712g !75^
Ф4В
,A必
>3
5x R21V5 —
П T R26 827
М「 R"
4/伊勤
r
ОГР1
R10
А2
R22
R18
Аб丽
КВ 3—^
ко ^2f<r'
R2
/?/7Ч=1—1О.ГР£|
Q硼总I媒к1
R2U
АЗ
V3
A23<^W必
«„г 4"论/
А7
—> 必х〃е
??"/5 "
仁二а〃p
R2S BIO
4=]^>+』p
Рис. 75 Ячейка N213
между контактами разъема ячейки N213 н такими же по функциям контактами ячейки N207 следующие: А13——А24, 430——422, А29—>Д8, AI9— Al8, А25——А28, А21—A20, A23—A16. Ток потребления 50 мА.
Ячейка ступенчатого задания скорости N523 состоит из суммирующего ОУ, выход которого подключен к контакту А/2, восьми ключей и восьми потенциометров; снимаемое с них напряжение коммутируется ключами на входе ОУ. Четыре потенциометра питаются напряжением 15 В и четыре—15 В. Ключи, подключающие «положительные» потенциометры, выведены на контакты А22, А10, А26, А14, а «отрицательные» ——на контакты А24, 428, АЗО, А8. При подаче на вход логической 1 соответствующий ключ замыкается и подает на выход ОУ установленное потенциометром напряжение. В схеме ячейки отсутствуют гальванические разделители и логика конечных ограничений, как это сделано в ячейке СЗ-6АИ. Ток потребления 50 мА.
Схема ячейки задатчика интенсивности типа N504 изображена на рис. 7.6. Для упрощения рисунка три микросхемы счетчиков D4—D6 типа К561 ИЕН показаны как один 12-разрядный счетчик. Ячейка является цифро-аналоговой. В ней используется преобразование напряжения Uf в частоту с помощью преобразователя напряжение — частота, выпол- ненного на микросхемах Д/, АЗ； подсчет импульсов производится счетчиком D4——D6\ преобразование кода в напряжение осуществляется микросхемами 07, А4. При начальной установке в старший разряд счетчика записывается 1, при этом выходной ток равен половине его максимального значения. Для получения 〃внх=0 используется напряжение смещения, задаваемое потенциометром R22. Начальная установка вы- 15*
步步““VV法 Л法 Л工工^^再口 W再口 W巴f巴fи2.2и2.2击汙击汙¥1 係一/”-% 嚮¥1 係一/”-% 嚮вво 7о 7『：.嘲丁一一電)『：.嘲丁一一電)2772W 落2772W 落伽G4伽G4己己55
步
步
“
“
V
V
法 Л
法 Л
工
工
^
^
再口 W
再口 W
巴f
巴f
и2.2
и2.2
击
汙
击
汙
¥1 係一/”-% 嚮
¥1 係一/”-% 嚮
в
в
о 7
о 7
『：.嘲丁一一電)
『：.嘲丁一一電)
277
2W 落
277
2W 落
伽
G
4
伽
G
4
己
己
5
5
Рис. 7.6. Ячейка N504
полняется при помощи подачи логической 1 на вход У, для чего необходимо подать логическую 1 на один из входов A26t А24 либо нажать кнопку S1. На контакт АЮ должно быть подано напряжение положи* тельной полярности.
Напряжение счета определяется уровнем логического сигнала на входе счетчика ±1 (I—суммирование, 0 — вычитание). Этот сигнал формируется компаратором А2, на входе которого сравниваются напряжение задания скорости н выходное напряжение задатчика. Напряжение задания скорости подается на контакт А16 или А20, а контакт А8 соединяется с контактом А28.
Если, например, «3.с>0, а «Вых=0, то на выходе компаратора А2 появляется логический 0, на выходе / микросхемы Q3 также имеется логический 0, и счетчик D4——D6 работает в режиме вычитания. Выходной код счетчика уме&шается, что приводит к появлению напряжения 〃bnxV0. Изменение кода счетчика будет происходить до достижения равенства 〃з,с = |〃вмх|. Так схема работает при выполнении неравенства 〃з,с>—«вых- Если же имеет место обратное неравенство «3,с< V—«выь то счетчик работает на суммирование. Максимальное значе^ ние выходного напряжения не превышает ±5 В.
При подаче на контакт 422 логической 1 она переписывается в регистр ОЗ, и счет импульсов счетчиком прекращается. Ток потребления ячейки 30 мА.
Ячейки датчиков регулируемых величин,потенциальных разделителей, преобразователей уровня
К данному классу ячеек относятся ячейки ДН-2АИ, ДТ-ЗАИ, ПР-ЗАН, РГ-ЗАИ, РГ-4АН*, ВЛ-2АИ, УЛ-2АИ, N501, N501A, N607.
Схема датчика тока ДТ-ЗАИ приведена на рис. 7.7. Его работа основана на принципе модуляции—трансформирования——усиления переменного напряжения — демодуляции. Модуляция осуществляется частотой 30—40 кГц, формируемой генератором, выполненным на микросхе* ме А2 и трансформаторе Т1. Модулятор выполнен на ключах А/, Д5. Операционный усилитель А4 усиливает трансформированное напряжение, а ОУ А5 осуществляет фазочувствительное выпрямление. Рассматриваемый датчик обеспечивает приведенную погрешность 1 %,, температурный дрейф нуля составляет 2,2 мВ/гр ад, а температурный дрейф коэффициента передачи 0,065 %/град, ток потребления 40 мА.
Ячейка датчика напряжения ДН-2АИ отличается от описанной отсутствием ОУ А4. Приведенная погрешность датчика I %, температурный дрейф нуля 0,3 мВ/гр ад, температурный дрейф коэффициента передачи 0,05 %/град, ток потребления 40 мА.
Ячейка потенциального разделителя ПР-ЗАИ выполнена по такой ■же схеме и имеет такие же параметры, как и ячейка ДН-2АН, и отличается только конструкцией.
Схема гальванического разделителя РГ-ЗАИ приведена на рис. 7.8. Ои функционирует по принципу модуляции——трансформирования―демодуляции. Модуляция происходит частотой 30——40 кГц, формируемой
ХУ /5<
〃ВХ
8*
2二心”
Рис. 78 Ячейка РГ-ЗАИ
генератором, собранным на микросхеме А2 н трансформаторе Т1. В схеме предусмотрена возможность суммирования двух входных сигналов или же изменения коэффициента передачи 1 : 1 или 1 :2. Для улучшения линейности в схеме имеется обратная связь на вход А1 через резисторы R7, R10. Предусмотрены два выхода： без фильтрации «Вых1 и с фильтром с постоянной времени 0,2 мс ивых2. Амплитуда пульсаций на этом выходе не более 50 мВ, ток потребления от источника 15 В 80 мА, от источника — 15 В 45 мА.
Ячейка ввода дискретных сигналов ВЛ-2АИ имеет восемь идентич- Hbix каналов, схема одного канала изображена на рис. 7.9, а. Соответствие нумерации контактов остальных каналов нумерации контактов первого канала следующая: 48—87, 47, Вб, В5, Аб, В8, В9; В15—А20, 8 23, В24, В18, В20, А15, А13; В16—В17, А23, А24, В15, А/9, А18. А14; В22—А22, В10, В21, A2j All, В11. При 〃вх=24 В резистор R1 необходимо закоротить. На контакте В16 имеется прямой выход, высокий уровень которого совпадает с высоким уровнем ивх, а на контакте В22 — инверсный. Ток потребления от источника питания 140 мА.
Ячейка ввода N607 имеет восемь каналов; схема одного из них изображена на рис. 7.9,6. Соответствие нумерации контактов остальных каналов нумерации контактов первого канала следующая: А5—All, А20, A29t А7, 4/0, 4 23, А28- А17—А9, А21, А/9, 4/6, А12, А2 7, А18. Когда по входной цепи ток не протекает, транзистор VI открыт, и на выходе высокий уровень напряжения. При замыкании входной цепи транзистор закрывается, и на выходе напряжение низкого уровня.
В ячейке ввода N604 (рис. 7.9, в) при отсутствии входного тока транзистор VI закрыт, и напряжение на выходе близко к —15 В. При протекании входного тока выходное напряжение близко к напряжению
Рис. 7.9. Ячейки ВЛ-2АИ, N607, N604: а — одни канал ячейки ВЛ-2АИ; б — один канал N607; 8 — один канал ячейки N604
истока транзистора VI. Если установлена перемычка 5-7, то оно близко к 15 В, а если установлены перемычки 6-7, 1-6, то оно близко к 0. Соот» ветствие нумерации контактов остальных каналов нумерации контактов первого канала следующая: 49—А15, А21, А27, А8, А14, А19. А25; АН— Ai6, А20, В28, А7, А13, А18„ А24. Обратим внимание, что контакт В28 не соединен с контактом А28. Выводы от точки I оптрона имеются только в каналах I, 3, 4 на контакты Д5, A17t А23.
Ячейка вывода дискретных сигналов УЛ-2АИ содержит шесть идентичных каналов. Схема одного из них показана на рис. 7.10, а. Соответствие нумерации контактов остальных каналов нумерации контактов первого канала следующая: В9—310, В5, В16, 823, В19； Аб—В26, А12, 625, S6, 817； All—Bll. В7, В15, В24, В20. При подаче логического 0 на один из входов микросхемы D1 по входной цепи оптрона А1 протекает ток, на его выходе формируется логический 0, что приводит к открыванию транзистора У2・ На контакте Аб появляется напряжение не
Рис. 7.10. Ячейки УЛ-2АИ, N501, N501A:
g — один канал ячейки УЛ-2АИ； 6 — один канал ячейки N501; в ——один канал ячейки N501A
менее 22 В (при закрытом транзисторе V2 это напряжение не превосходит 3,5 В). Это состояние индицируется светодиодом V4. Потребление от источника 15 В 90 мА. Питание выходных цепей ——от изолированного источника +24 В.
В ячейках N501 и N501A гальваническое разделение системы управления от выходных цепей осуществляется с помощью герконных реле (рис. 7.10,6,6). В ячейке N501 реле срабатывает при мвх> 10,5 В; иВх логического нуля не более 7,5 В. Контакты реле коммутируют напряжение до 100 В при токе до 0,1 А. Ток потребления 250 мА. Задержка включения 3 мс. В ячейке N501A реле срабатывает при подаче логичес-»
кого 0 на один из входов микросхемы D1. Параметры ячейки аналогичны. Соответствие нумерации контактов остальных каналов нумерации контактов первого канала следующая:
для ячейки N501—527—415, 48, А20, SI5, 85; А23—А14, 47, А21, А/6, Д5; /27—4/9; АЮ, В28, В19, А13; А25—А17, Аб, В23, В17, ВИ; В27—А18, 49, Л24, В18, ЛИ;
для ячейки N501A—AII—427, А22, 414; А10—А26, 423, А13; 47— ДМ А24, AI8; AI5—429, А19, А16； А8—А30, А21, А17. Обратим внимание, что в этих ячейках контакты разъема с одним номером параллельно не соединены, как в описанных выше ячейках.
Ячейки регуляторов
、К такого рода ячейкам относятся ячейки РТ-1АИ, РС-1АИ, N200, N220, N214, У12-АИ*, N004, N210, N003.
Ячейка РТ-1АИ (рис. 7.11) в электроприводах серии КТЭУ используется в основном в качестве регуляторов тока якоря и тока возбуждения электродвигателя. В схеме ячейки реализован ПИ-регулятор тока с внутренним инерционным контуром напряжения, с узлами регулирования скорости нарастания тока и выбора выпрямительной группы в реверсивных электроприводах. Операционный усилитель А1 служит фильтром в цепи обратной связи по напряжению. Регулирование постоянной времени фильтра осуществляется резистором R28, коэффициент переда-
A〃G
火"R22 "25
附8《
85—
[月8
V 勿w
《76
Рис. 7.11. Ячейка РТ-1АИ
R25
第《CZF 67《U
626
盟5В 812
-乃8阳
/6《fa 66《|di 〃<
[]
冲"5乃
чи ОУ А/ равен 1. Операционный усилитель А2 формирует сигнал регулятора в зависимости от заданного и фактического значений регулируемой величины и ограничивает скорость нарастания тока, значение которого определяется коэффициентом усиления А2 и напряжениями ограничеиия, настраиваемыми резисторами R4, R9. Коэффициент усиления ОУ А2 выбирается резисторами к 14, R^2, R25t для закорачивания которых на плате предусмотрены специальные контакты; коэффициент усиления может быть равным 0,5; 1 и 2.
Собственно регулятор тока реализован на ОУ А4. Постоянная времени интегрирования настраивается потенциометром R4I, а пропорциональная часть регулятора ——резистором R40 и сменой резистора R39. Номинальные данные резисторов и конденсаторов, определяющих передаточную функцию регулятора, следующие: R35=62 кОм, Кзб=2,4 кОм, &з1=Кз7=51 кОм, R§9=75 кОм, А©=33 кОм, R《i=6,8 кОм, С1з= =6,047 мкФ, &б=1 мкФ.
На ОУ А5 реализован регулятор напряжения. Его коэффициент усиления настраивается сменными резисторами R45, R49, R50. Установлены резисторы 凡4=凡8=4,7 кОм, /?52=10 кОм, К*=10 кОм, &д=47 кОм, А5о= 100 кОм, /?51=150 кОм.
Операционный усилитель АЗ, имеющий коэффициент усиления /0, может 6ь1ть использован для усиления сигнала задания тока на входе СИ ФУ, управляющего переключением групп реверсивного ТП. Бесконтактные ключи D1 закорачивают вход-выход ОУ 一42, Mt А5. Емкость добавочного конденсатора С1 равна 4,7 мкФ, а сопротивление резистора /?7=10 кОм. Ток потребления от источника 15 В 50 мА, от источника — 15 В 30 мА.
Ячейка РС-1АИ (рис. 7.12) используется в качестве регулятора скорости, регулятора ЭДС в зависимой системе управления полей двигателя, а также в ряде других узлов. В схеме ячейки реализован ПИ- или П-регулятор с жестким ограничением выходного сигнала и измеритель ЭДС двигателя. Операционный усилитель А1 формирует и усиливает сигнал разности между заданным и фактическим значениями регулируемой величины. Коэффициент усиления настраивается резистором R24t а также нерегулируемыми резисторами R18, R25, R30, R3I, для закорачивания которых на плате имеются контакты. Номинальные значения резисторов: &—択5=出9—Ri3=5J кОм, R]8=10 кОм,択25=100 кОм, Кзо=27 кОм, Z?3i = 51 кОм, /?24—6,8 кОм.
При работе ячейки в режиме П-регулятор а с выходом ОУ А5 соединяется резистор R44, а в режиме ПИ-регулятора ——конденсаторы С15 и (или) С/6. Постоянная времени или коэффициент усиления настраиваются резистором R41. В режиме П-регулятора коэффициент усиления ОУ А5 равен 1+/?44 (R41+R42), а в режиме ПИ-регулятора передаточная функция ОУ А5 равна (1+^зР)/(^зР). где 北=(&5+&6)(Rg*凡2)・ Установлены элементы R^ — 22 кОм,氏42=30 кОм, /^44=30 кОм, G§= =1 мкФ, Ci6=10 мкФ.
Операционные усилители АЗ, А4 образуют схему жесткого ограничения выходного напряжения регулятора. Уровни ограничения регулируются потенциометрами R29, R3*. На ОУ А2 может быть выполнена схема измерения ЭДС (коэффициент передачи по входам А/8, BI7 равен 1). Бесконтактные ключи D2.1, D2.2 закорачивают вход-выход ОУ ДД 45 в режиме стоянки электроярнвода, ключ DL3 может быть ис-
B8B9ВБB8B9ВБРис. 7.12. Ячейка РС-1АИРис. 7.12. Ячейка РС-1АИ^V.V^'A' ^v < ^v>v^4е<-<-G«- 后分5%勿 """%力 // 方27^V.V^'A' ^v < ^v>v^4е<-<-G«- 后分5%勿 """%力 // 方27BIS wB7 《BIS wB7 《的5的5^АИ^АИ
B8
B9
ВБ
B8
B9
ВБ
Рис. 7.12. Ячейка РС-1АИ
Рис. 7.12. Ячейка РС-1АИ
^V.V^'A' ^v < ^v>v^4е<-<-G«- 后分5%勿 """%力 // 方27
^V.V^'A' ^v < ^v>v^4е<-<-G«- 后分5%勿 """%力 // 方27
BIS w
B7 《
BIS w
B7 《
的5
的5
^АИ
^АИ
>420 увга 》627 澄旭 Ж >825 »25 >623 X" 力627 》8在
)8/ 今B22 ->55
>28
пользован в других схемах. Ток потребления от источника 15 В 70 мА, от источника— 15 В 40 мА.
Ячейка регулятора N200 выполнена на основе двух ГИС типа Р5, которые образуют ПИ-регулятор с ключом в цепи его обратной связи, задатчик интенсивности с тремя входами и два сумматора. Ток потребления 80 мА.
Ячейка адаптации N210 является узкоспеци а лизир ов анной ячейкой регулятор а тока якоря электродвигателя с адаптацией в режиме прерывистого тока и применяется в электроприводах серии КТЭ. Принцип адаптации описан в разд. 3 (см. рис. 3.5). Ток потребления 40 мА.
На рис. 7.13 изображена схема ячейки регулятора N220. Она выполнена на одной ГИС типа Р5 и двух ОУ Al, А2. На одной части ГИС (Р5.1) выполнен ПИ-регулятор, в цепи обратной связи которого установлены конденсатор С|=0,1 мкФ и резистор R[8=510 кОм с возможностью их замены. Входные резисторы /?з—Кб равны 5,1 кОм (с возможностью их смены), R“一Ri4=10 кОм. Ключи в цепи обратной связи регулятора служат для его шунтирования и расшунтирования в различных режимах. На контакт А18 поступает напряжение ограничения Uorpi, которое можно отключать подачей логического сигнала на контакт Д/5, при этом выход регулятора близок к 0. Вторая часть ГИС (Р5.2) образует задатчик интенсивности и ПИ-регулятор.
效'，А9 京Г А” ^^□--.га- 加8x2 R5州干Л13 42g ^-f ，~ j i ,~i~~ 3x3 Q6 “f a* 人 30 m 小肝效'，А9 京Г А” ^^□--.га- 加8x2 R5州干Л13 42g ^-f ，~ j i ,~i~~ 3x3 Q6 “f a* 人 30 m 小肝Стоп
效'，А9 京Г А” ^^□--.га- 加8x2 R5州干Л13 42g ^-f ，~ j i ,~i~~ 3x3 Q6 “f a* 人 30 m 小肝
效'，А9 京Г А” ^^□--.га- 加8x2 R5州干Л13 42g ^-f ，~ j i ,~i~~ 3x3 Q6 “f a* 人 30 m 小肝
内27 人处«二?
26 ГИС 2226 ГИС 22^огр1а26* *长以
26 ГИС 22
26 ГИС 22
用6 yj—
Рис. 7.13. Ячейка N220Рис. 7.13. Ячейка N220Входное напряжение поступает на контакт А/3. На контактах А20, А 23 формируется напряжение, пр оп орцион а ль ное ускорению, на контактах А21, А25 ——выходное напряжение с полярностью, совпадающей с 〃з,н, а на контакте А19——напряжение противоположной полярности. Пропорционально-интегральный регулятор имеет параметры: обратной связи Сз=1 мкФ, /?49=51 кОм (с возможностью замены), входных цепей /?45=20 кОм, /?43=100 кОм, /?44=51 кОм, R《7=51 кОм. Ток потребления ячейки 50 мА.
Рис. 7.13. Ячейка N220
Рис. 7.13. Ячейка N220
Ячейка регулятора положения типа N214 содержит функциональный преобразователь ua^=k /迎麟. Напряжение uBX подается на контакт разъема А17, а напряжение иВых снимается с контакта А15. Кроме того, в нее входят суммирующий усилитель, одно из входных напряжений которого подается на контакты А12 или А8 (во втором случае входное сопротивление ОУ в 3,14 раза меньше, чем в первом), а второе—на контакт А10, и собственно регулятор положения типа ПИ с четырьмя входными резисторами, выведенными на контакты А〃，AI4, A19t А20. Выходной сигнал регулятора выведен на контакт А22.
Для отключения регулятора в цепи его обратной связи установлен ключ. На ячейке размещен также нуль-орг ан, выполненный на ОУ, ко-
торый может использоваться для отключения регулятора после окончания отработки рассогласования. Ток потребления 50 мА.
Ячейки У12-АИ* и N004 содержат ОУ м ногофу нкцион а ль кого на-* значения. На ячейке У12-АИ установлены три ОУ типа К553УД2. Первый ОУ имеет шесть резисторных входов, узел регулируемого ограничения выходного напряжения ОУ, конденсаторы в цепи обратной связи, а также выходной эмиттерный повторитель, позволяющий получить ток нагрузки 20 мА. Второй ОУ имеет пять резисторных входов, конденсатор в цепи обратной связи. В цепях обратных связей обоих усилителей установлены бесконтактные ключи. Третий ОУ имеет три резисторных входа. На ячейке установлены два потенциометра и два диода, которые могут использоваться для расширения фуикниональных возможностей ячейки. Ток потребления ячейки 100 мА.
Ячейка операционных усилителей N004 выполнена на основе двух ГИС типа Р5. Она состоит из шести усилительных узлов и узла выделения модуля. Назначение усилительных узлов следующее. Первый узел ——сумматор с коэффициентом передачи по каждому входу 0,5. На его выходе включено устройство выделения модуля. Второй узел ——инвертор. Третий узел — интегратор с ограничителями в цепи обратной связи. Напряжение ограничения задается потенциометрами. Входное
сопротивление узла 10 кОм, емкость конденсатора 0,5 мкФ. Четвертый узел — сумматор с коэффициентом передачи по каждому каналу 1 и с инвертором на выходе. Пятый узел ——сум м атор - огр а ничитель; напряжения ограничения в нем устанавливаются потенциометрами. Коэф^
Рис» 7.14. Ячейка N003
фициент передачи по входам 5〃bxz и 5〃в%2 равен 1; входное напряжение 3〃вхз подается на инвертирующий вход усилителя. Шестой узел ——ПИ- регулятор, все входные сопротивления равны 10 кОм, сопротивление в цепи обратной связи 510 кОм, емкость конденсатора 0,5 мкФ. Ток потребления ячейки 50 мА.
Ячейка операционных усилителей N003 в отличие от предыдущей выполнена на основе OV К553УД2. В ячейке ключи выполнены на двух каналах микросхемы К190КТ2П. На рис. 7.14 ключи условно обозначены как К/—К4. Ячейка содержит три ПИ- или П-схемы, выполненные на ОУ. Операционный усилитель АЗ имеет узел жесткого ограничения, построенный на OV 44, Д5, с возможностью установки нулевых значений напряжения ограничения с помощью ключей КЗ, К4・ Ключ KI может быть использован для закорачивания обратной связи ОУ А1 при установке перемычек 7-6, 5-8. Ключ К2 включен на входе ОУ А2. Параметры прямых и обратных связей могут изменяться в широких пределах путем замены резисторов и конденсаторов. На ячейке установлены резисторы Ri=R2=R4=Rs=R25=R26=27 кОм,欠6=七1 = 10 кОм, R?=Rg= =22 кОм, R8=Ru=&i2=Ri7=R28=R35=51 кОм, конденсаторы емкостью &=e2=03=e5=c7=e8=0,47 мкФ. Ток потребления 50 mа.
7・5・ Вычислительные устройства
К вычислительным устройствам относятся ячейки функционального преобразователя П①-2АИ*, выделения модуля ВМ-2АИ*, умножения —— деления МД-2АИ*, умножения УМ-ЗАИ*, запоминающего устройства ИЗУ.
Ячейка ПФ-2АИ* состоит из двух диодных нелинейных преобразователей （НП）, один из которых функционирует при 〃вх>0, а другой —— при 〃〕х之0, и суммирующего ОУ. Каждый из преобразователей содержит пять участков аппроксимации. При включении НП на входе ОУ кривая напряжения на выходе ОУ имеет положительную вторую производную, а при включении НП в цепи обратной связи ОУ ——отрицательную. Характеристики можно смещать вверх и вниз по оси ординат. Ток потребления 30 мА.
Ячейка ВМ-2АИ* состоит из усилителей с диодами, преобразующими знакопеременное напряжение в равное ему по модулю однополярное напряжение. Путем переключения диодов полярность выходного напряжения может быть выбрана любой. Температурный дрейф нуля входного напряжения 1 мВ/град, ток потребления 35 мА.
Ячейка МД-2АИ* реализует соотношение 〃BMx=0,l〃#〃y/〃z. Полярности 〃国 н 〃？ могут быть любыми, полярность 〃z не должна изменяться, однако при наладке ячейки эта полярность может быть выбрана любая. В ячейке формируется прямоугольное напряжение, которое модулируется по амплитуде напряжением 〃“, а по длительности напряжением их. Деление на uz осуществляется изменением коэффициента усиления в канале формирования по длительности под действием напряжения uz. На выходе прямоугольное напряжение усредняется, при этом размах выходных пульсаций 150 мВ, температурный дрейф нуля 15 мВ/гр ад, ток потребления 30 мА.
Ячейка УМ-ЗАИ* реализует соотношение ивъл—0Дихиу использованием равенства
"beix = °，1【（依 + 〃у）/2]2一 °」【（依一初/2]2・
Для получения квадратичных зависимостей используются нелинейные диодные преобразователи. Ток потребления ячейки 50 мА.
Схема ячейки интегрозапоминающего устройства (ИЗУ) изображена на рис. 7.15. Принцип действия ИЗУ основан на подсчете числа импульсов, действующих на входе счетчиков в течение времени, когда входной сигнал отличен от нуля, и преобразовании сформированного кода в напряжение. Генератор частоты построен на микросхеме Аб типа КЮ06ВИ1. Импульсы этой частоты через микросхемы D3—D5 поступают на входы сложения или вычитания микросхем D6——D8, включенных по схеме 12-разрядиого реверсивного счетчика. Направление счета определяется состоянием нуль-органов /3, один из которых срабатывает при 〃пх>〃о, а второй ——при ивх<——U。，где значения U。регулируются резисторами RI2, R16 и обычно устанавливаются равными 10—30 мВ, и, кроме того, состоянием входов микросхем £)3, D4. Код, сформированный в счетчике, подается на две микросхемы преобразователя код ——напряжение 09, D10 типа КР572ПА1. На выходах ОУ А4.1, А4.2 (типа К157УД2 — два ОУ в одном корпусе) образуются напряжения, пропорциональные произведению кода С4 на напряжение Uoo полярности, обратной по отношению к Uon. Для микросхемы D9 Uon постоянно, а для микросхемы D10 оно может задаваться из других схем. Защита схемы от переполнения осуществляется нуль-органами А5.7, А5.2 типа КР597САЗ. При срабатывании нуль-органов прекращается счет импульсов в соответствующем направлении. Кроме того, при обнулении счетчиков формируется сигнал р, который, воздействуя на вход параллельной записи С, заносит в С4 единичный код, тем самым препятствуя опрокидыванию счетчика.
Ячейка может работать в нескольких режимах.
Режим установки начальных значений. Можно задавать три различных напряжения 〃н>0, при этом на соответствующий контакт Д7— В9 задается логический 0, и ключ замыкается. Одновременно логический 0 на выходе микросхемы D2.1 замыкает ключ А】.4, вход которого—контакт В7—нужно соединить с выходом А4.1 — контактом В20, тем самым замыкается цепь обратной связи. Кроме того, выходной сигнал микросхемы D2.1 разрешает работу генератора Аб через микросхему D5.1 и устанавливает логическую 1 на выходе микросхемы D1.1. Прохождение импульсов f при этом разрешается через микросхему D3.1 на суммирующий вход счетчика н микросхему D4.2 на вычитающий вход, причем на выходе нуль-орган а А3.1 логическая 1 при пп > ивих, а на выходе А3.2 ——при «ц< |«vuxi|. После окончания отработки 〃ных[ = 〃н, «вых2=0,1^пиОП2. Так как ключ А2.2 в этом режиме замкнут логическим 0 на выходе микросхемы D2.1, то постоянная времени генератора уменьшается таким образом, что время заполнения счетчика составляет 3 с (частота около 1300 Гц).
, б) Режим слежения за входным напряжением «Вх. При этом необ- ：ходимо подать логический нуль на контакты 8/7, АП. При снятии логического нуля с контакта All процесс отслеживания прекращается, так •как перестает работать генератор Аб. Работа схемы протекает, как и при установке начальных значений.
Режим регулятора автокомпе нс ационной схемы. В этом случае напряжение иЕХ равно погрешности компенсации, на вход В17 должен быть подан логический 0- Напряжение мВых1 или иВых2 подается на но полнительный орган автокомпенсационной схемы.
Рис. 7.15. Ячейка ИЗУ
На контакт В9 подается логический 0, разрешающий работу генератора Аб, Ключ А2.2 разомкнут, и частота импульсов около 130 Гц. Если погрешность компенсации близка к 0, то нуль-орган A3t выдавая логические 0, запрещает прохождение импульсов на входы счетчика. Если ошибка компенсации не равна 0, то в зависимости от ее знака срабатывает один из ну ль-op ганов, при этом направление прохождения нм- пульсов определяется логическими сигналами, подаваемыми на коитак* ты B10t В11. Пусть, например, е=мвх>0, тогда срабатывает нуль-орган A3.I, формируя логическую 1 на входах микросхем D3.1, D4.1. Если
логический 0 подан на контакт В10, то импульсы через микросхемы D3.1, D3.3, D5.3 поступают на суммирующий вход счетчика; если же логический нуль подан на контакт В", то импульсы будут поступать на вычитающий вход счетчика.
Режим запоминания. При подаче сигналов логической единицы на контакты Л7, В8, В9, All, В19 генерация прекращается, и счетчики сохраняют ранее выработанный код.
Вычитание внешних импульсов, подаваемых на один из'контактов В/5, В/6 из содержимого счетчика; на второй контакт подается раз- 16—977
решающий логический сигнал (1). На контакты В/0, В11 подаются логические единицы.
Питание ячейки осуществляется напряжением 土 15 В. Необходимое для питания микросхем счетчиков напряжение +5 В вырабатывается при помощи стабилитрона, установленного на ячейке, или же подается извне. Ток потребления от источника 15 В 0,2 А (0,42 А в том случае, если для питания цепей 5 В используется внутренний стабилитрон), ток потребления от источника — 15 В 0,05 А.
Ячейки бесконтактного управления
К такого типа ячейкам относятся НН-ЗАН* ЗСТ-4АИ, БР-2АИ, ИН-1АН, ИИ-2АИ, ПМ-2АН, УР-2АН, N314, N617, N315, N3H, N215.
Ячейка ИН-ЗАИ* содержит трн компаратора, каждый из которых допускает работу от двухполярного сигнала и срабатывает при uBX>«oi или при —〃bxV—«о2> т. е. напряжение срабатывания для каждой полярности устанавливается независимо в пределах 0,1——10 В.
Чувствительность компаратора около 30 мВ. С помощью конденсаторов в цепи обратной связи нуль-оргаиов возможно вводить задержку на срабатывание около 3——7 мс. Каждый нуль-орган имеет прямой и инверсный выходы, причем логический 0 на инверсном выходе образуется только при наличии логического 0 на входе разрешения. На ячейке установлена логическая схема, реализующая логическую функцию ИЛИ над выходами нуль-органов, а также микросхема типа К284KHi бесконтактных ключей с преобразователем уровня К511ПУ2 для сигналов управления ключами, которую возможно использовать для расширения 0унк・ циональных возможностей ячейки. Ток потребления от источника 15 В 100 мА, —15 В 40 мА.
Ячейка ну ль-op ганов N311 имеет три идентичных канала для двухполярного входного напряжения и один канал с однополярным нуль-ор- ганом. На рис. 7.16 показан только один из трех каналов первого типа и канал второго типа. Нумерация остальных контактов входа А74, А22, выхода А18, А28. Постоянные времени входных н выходных фильтров равны 1—1,5 мс. Ток потребления 30 мА.
Схема ячейки БР-2АИ приведена на рис. 7.17. Она состоит из ключей типа К284KH1, на входах управления которыми установлены микросхемы преобразователей уровня типа К511ПУ1. При рассмотрении схемы следует иметь в виду, что ключ проводит ток, когда на его управляющий вход подана логическая 1. Таким образом, ключи, управляемые по входам А21, В21, А26, В26, «размыкаются» при подаче логической 1, управляемые по входам В16, A20t А16, В20, «замыкаются», а работа остальных четырех ключей определяется устанавливаемыми на ячейке перемычками /—12. Сопротивление ключа в открытом состоянии 250 Ом, ток утечки в закрытом состоянии не более 0,5 мкА, ток потребления от источника 15 В 100 мА, —15 В 40 мА.
Ячейка шунтирования N215 является специализированным нуль-ер- ганом, вырабатывающим логический сигнал стоянки для шунтировки регуляторов. Она состоит из двух двухполярных нуль-органов, на входы которых подаются напряжения, пропорциональные заданной и фактической скоростям вращения двигателя, и третьего нуль-органа с диодной схемой выделения модуля на входе, на который подается выход релей*
Рис. 7.16. Ячейка N311
6* +756 A21^
HBxf 规Т-
В*
Ubii
V
Е
s
Е
12
&
B»4~ £
方壶
&，— £
46《医
〃4
7k
&
Е
£
8 Л5
12
+А9
》В70
-2/
》А8
W
10
D5
&
/7
>如
>8%
)*0 w68 不抡
"7 九9
a
773] “
ООО О-
产初28
&
6方
)6 $
Is
D8
E
9 星
——c=b'
R%_,
例f_,
16*
ного усилителя задатчика интенсивности, т. е. сигнал dnjdt. Выходы нуль-органов включаются по схеме ИЛИ и воздействуют на выходной ОУ, сформирующий логический сигнал шунтирования (уровень логической единицы). Ток потребления 45 мА.
Ячейка защиты от стоянки под током ЗСТ-4АИ содержит три двухполярных компаратора, логическую схему и узел выдержки времени. При контроле режима упора напряжение задания скорости 〃з,с подается на контакт В21, а сигнал скорости 〃с — на контакт А/3. Если 〃з,с喚 耍0, а «с~0, то начинает работу узел выдержки времени, который после отсчета последней выдает аварийный сигнал и взводит триггер. В двухдвигательиых электроприводах возможен раздельный контроль скорости каждого двигателя.
В режиме защиты от превышения током якоря двигателя допустимого значения напряжение, пропорциональное току якоря, подается на контакт В21. Напряжения питания цепей подпора подаются на точки А26 (+15 В), А17 (—15 В). Ток потребления ячейки от источника 15 В составляет 120 мА, от источника —15 В 85 мА.
Структурная схема ячейки защиты от перегрузки N314 изображена на рис. 7.18. На ее контакт А22 подается напряжение, пропорциональное току якоря двигателя L На выходе узла выделения модуля образуется сигнал ⑶，который поступает на квадратор КВ. В масштабном усилителе К напряжение умножается на коэффициент 0,05 и поступает на интегратор с постоянной времени 2 с. В цепи обратной связи интегратора установлен ключ К1. Этот ключ управляется логическим сигналом, равным 1, когда ток г мал, и равным 0, когда i>h Когда клюй замкнут, на выходе нуль-органа НО1 устанавливается логическая 1 резистором R5. Когда ключ разомкнут (на контакте АЮ логический 0), на выходе интегратора образуется напряжение отрицательной полярности, пропорциональное интегралу от квадрата тока. Когда это напряжение достигает уровня установки резистора, равной 5, компаратор НО1 срабатывает, и на его выходе образуется логический 0. Аналогичная
Рис. 7.18. Ячейка N314
Рис. 7.19, Один канал ячейки памяти ПМ-2АИ
цепочка из интегратора "2, компаратора НОЗ и ключа К2 служит для отсчета времени стоянки под током； ключ К2 размыкается, и начинается процесс интегрирования постоянного напряжения, задаваемого резистором R4, когда на выходе элемента D1 имеется логический 0. На контакт А16 подается логический сигнал, принимающий значение 1, когда ЭДС двигателя равна 0. Таким образом, на выходе D1 логический 0, когда есть ток якоря и нет ЭДС, т. е. существует режим упора. Ток потребления ячейки 50 мА.
Ячейка памяти ПМ-2АИ содержит 10 одинаковых каналов, схема одного из них показана иа рнс. 7.19. Триггер, образованный микросхемами D2.1, D3.1, взводится при подаче логического 0 на контакт А7 или логической 1 на контакт 声7, при этом загорается светоизлучающий диод /〃，а на контакте А9 — логическая 1.
Для сброса триггера необходимо подать логический 0 на контакт Аб. Соответствие нумерации контактов остальных каналов нумерации первого канала следующая: А7—BIO, В5, А13, А19, В19, В21, В25 — три канала； 87—В9, А8, В8, В15, В17, В16, AI8, В23, А25； Аб—В5. ВП, А12, В24, В21, Мб, AI7 —трн канала； А9—АП, А/0. В18, А20, В20. А23, В26, А24, А26. Ток потребления ячейки 170 мА.
Ячейка памяти N617 содержит 12 пар /?5-триггеров типа К561ТР2 (рис. 7.20). Особенностью этого триггера является наличие узла управления выдачей выходных сигналов по сигналу логической I, подаваемой иа вход К На входе V первой ступени нормально действует логическая 1. На нем появляется логический 0, когда хотя бы на одном выходе второй ступени появится логическая 1. Появляющиеся вслед за первым последующие аварийные сигналы запоминаются иа триггерах первой ступени, но не передаются на вторую, так как на всех выходах первой ступени будут логические 0. Если теперь на вход У второй ступени подать логический 0, то на входе первой ступени вновь появится логическая 1. На выходах триггеров первой ступени, которые сработали от аварийных сигналов, появятся логические 1, которые запоминаются в триггерах второй ступени. После подачи логической 1 на вход V второй ступени на выходах соответствующих триггеров появятся логические 1.
В схеме ячейки (рис. 7.20) обнуление триггеров осуществляется нажатием кнопки Сброс, а подача логического 0 на триггеры второй ступени ——нажатием кнопки S3 Опрос. При этом благодаря фильтру C2R6 на входе микросхемы D4.1 кратковременно удерживается логи*
川7川7*з*зРис. 7.20. Два канала ячейки памяти N617Рис. 7.20. Два канала ячейки памяти N617
川7
川7
*з
*з
Рис. 7.20. Два канала ячейки памяти N617
Рис. 7.20. Два канала ячейки памяти N617
ческа я 1, она же появляется на выходе этой микросхемы, и сигналы сработавших триггеров первой ступени переписываются во вторую. После отпуска кнопки S3 на выходах этих триггеров появляются логические 1, открывающие выходные эмиттерные повторители V/4, V/5. Ток потребления ячейки 10 мА.
Ячейка N315 формирует сигналы управления коммутационными аппаратами и бесконтактными элементами электропривода и выполняет следующие функции:
отключение автоматических выключателей главной цепи и реле готовности, сдвиг импульсов в инвертор, шунтирование регуляторов по сигналу аварии;
запрет включения выключателей и отключение реле готовности при отсутствии разрешающих сигналов и ЭДС двигателя;
при необходимости ——наложение электромеханического тормоза при отключении выключателя сразу же либо после спадания ЭДС двигателя до нуля;
гашение поля двигателя при перенапряжении на его якоре или при перевозбуждении.
Ток потребления ячейки 50 мА.
Ячейка УР-2АИ состоит из узлов управления реле защиты РН, реле линейного контактора РКЛ и реле форсировки тормоза РФТ, узлов обработки сигналов Опробование и Сброс сигнализации, узла памяти состояния автоматического выключателя главной цепи. Узел управления РН состоит из триггера и логической схемы, обеспечивающей включение РН только при наличии сигналов разрешения из схемы управления электроприводем и внешних схем, запрет отключения РН при наличии ЭДС и отсутствии разрешающих сигналов, отключение Р" при появлении сигнала Авария, Узел управления 户К〃 также образует память с несколькими разрешающими и запрещающими сигналами, обеспечивая, в частности, запрет включения при наличии напряжения на двигателе, отключение при отключении силовых автоматических выключателей, запрет отключения с пульта управления при наличии напряжения
на двигателе. Узел управления РФТ обеспечивает включение этого реле одновременно с включением реле тормоза и отключение его спустя 1—4 с. Ток потребления ячейки 120 мА.
Ячейки ИИ-1АИ, ИИ-2АИ содержат элементы комбинационной логики. Первая из них содержит шесть узлов, образующих логические функции:
1 • 2戌1 =(Ху23 ▽ “В22 ) Х&22 ；
2・工力7 = Х^ю Х^23 Xgg X^io V *49；
Z^9 = Х&Ю X^8 X^g Xr]0；
3・ ”65 =才力19 V *Л20 Х®20 V Х^25 ^B26 V ^л21 V X^ V 才所； 工入21 = ^Л19 V ^Д2О Xg20 V Х325 *皮6；
ZB7 = X/23 V Xg24 V X/125 V X426 ；
Z425 = ^Л23 V 天也4；
5。Z力& = Хв]8%19 X/U2 ^Л13 V ^яи V X®u ；
6・ ^В15 = Х&16 Ха 18 Х^17 Х®]8・
Здесь Ха9一входной логический сигнал иа контакте 49 и т. д.; Zb5 — выходной логический сигнал на контакте В5 и т. п. Так как ряд микросхем серии К511 допускают соединение их выходов между собой для образования функции ИЛИ, один и тот же контакт фигурирует как вход или как выход. Ток потребления ячейки 100 мА.
Ячейка ИИ-2АИ реализует логические функции:
^В19 = Х/127； Z§16 =天617； Zg]5 = Хв25；
^В28 = Х&26» Z^ 12 = Ха 16 ；2皮4 = *月27 V ^£>6 ；
名力 14 = ^Д22 V X§21 ；Z$7 = Х520 V Х^22；
2a6 = X8il V х国8； Zg9 =хa20 V X610；
z画=必20 V /810 V X房；^9~ X/18 X35 V *48；
Z/8 = -^Л18 Х®5 ； Z^n = Хв7 V Х^б V Х.0・
Узлы могут соединяться внутри ячейки перемычками и осуществи лять более сложные функции. Ток потребления ячейки 120 мА.
Источники питания
К источникам питания относятся ячейки СН-4АИ — СН-6АИ, N702, Г-2АИ, N703.
Схема ячейки стабилизаторов напряжения СН-4АИ приведена на рис. 7.21. Ячейка содержит два стабилизатора компенсационного типа, вырабатывающих напряжения +15 и —15 В относительно общей точки.
取F7
Рис. 7.21. Ячейка СН-4АИ
Регулирующие элементы стабилизаторов выполнены на составных транзисторах V5, V4 (V5, V6), управление которыми осуществляется ОУ А/(Д2). Установка выходных напряжений выполняется потенциометром R19. Защита стабилизатора от коротких замыканий, построенная на транзисторах V/, У7(У2, U8), запирает регулирующие транзисторы при больших токах нагрузки. Резисторы R7, R9 (R8, R10) обеспечивают самоблокировку схем защиты при срабатывании. Конденсаторы С7(С10) создают временную задержку для обеспечения режима пуска и повышения помехоустойчивости.
Схемы защиты от перенапряжений закорачивают нагрузку тиристорами V76, V/7 при превышении выходным напряжением напряжения на стабилитронах V10 и V11(V12 и 口3), при этом сгорает предохранитель Fl (F2) и отключается выходное напряжение. При наличии обоих выходных напряжений на контакте В15 вырабатывается логический 0. Уставка защиты от короткого замыкания 1,6 А. Размах пульсаций выходного напряжения не более 50 мВ. Следует отметить, что до 1987 г. выпускалась ячейка такого же типа на основе двухполярного стабили^ затора напряжения в микро модульном исполнении типа 701МП23.
Ячейка СН-5АИ (рис. 7.22) представляет собой стабилизатор напряжения компенсационного типа, вырабатывающнй напряжение +15 В и построенный по схеме, аналогичной стабилизатору на +15 В ячейки СН-4АИ. Регулирующий элемент выполнен на составных транзисторах У2—V4. Управление регулирующим элементом осуществляется ОУ Л/,
Н5В
Х7
力
65句一
R8
86Е
)872
>77/?門
->625
R9
88*
R6
»BZ0
ш
-о
AZ8
^1—
M<h
8似
A13W
В7
白鸟
^^準6
Рис. 7.22. Ячейка СН-5АИ
выходное напряжение устанавливается потенциометром R12. Схема защиты от коротких замыканий построена на транзисторах V/ и V5. Временная задержка для обеспечения режима запуска и помехоустойчивости создается конденсатором С4. Схема защиты от перенапряжения иа выходе построена на тиристоре V10 и транзисторе VP. На контакте разъема В15 вырабатывается логический 0 при наличии обоих напряжений. Уставка защиты от короткого замыкания 3,5 А. Размах пульсаций выходного напряжения 50 мВ. До 1987 г. ячейка выпускалась на базе однополярных стабилизаторов в микромодульном исполнении типа 701МП21.
Схема одного канала ячейки СН-6АИ приведена на рис. 7.23, а. Схема второго канала аналогична. Регулирующий элемент выполнен на составном транзисторе V/, V2, управляемом ОУ А1. Установка выходного напряжения производится потенциометром R25.
Питание ОУ и схемы защиты от перенапряжений осуществляется от источника +12 В, питание регулирующих элементов — от источника +9 В. Защита от коротких замыканий выполняется транзистором V7, запирающим регулирующие транзисторы. Резисторы обеспечивают самоблокировку схемы при срабатывании зашиты. Конденсатор СЗ создает временную задержку при пуске и повышает помехоустойчивость. При перенапряжении на выходе открывается тиристор V/7, в результате чего предохранитель F1 сгорает. Микросхема D1 служит для выработки логического 0, свидетельствующего о наличии выходного напряжения; ее элемент D1.3 формирует логическую 1 уровня ТТЛ. Уставка срабатывания защиты от коротких замыканий 4 А, размах высокочастотных пульсаций 20 мВ.
До 1987 г. ячейка СН-6АИ выполнялась на основе микросхемы стабилизатора К142ЕШ. Схема одного канала приведена на рис. 7.23, б.
膜膜€€R2SR2S侬VS侬VSR31V行 刈R31V行 刈RZ9 иw] 勿7RZ9 иw] 勿7用伉В7.Х1 ，98<jn 政联U•磔用伉В7.Х1 ，98<jn 政联U•磔K77K77^_r^^_r^X2J YX2J YW5W5R35R35侬侬H7H7Xf mXf mft»ft»88££/78"/78"я产小照я产小照少少Рис. 7.23. Ячейка CH-6AH (1 канал): a — новый вариант; б — прежний вариантРис. 7.23. Ячейка CH-6AH (1 канал): a — новый вариант; б — прежний вариант
膜
膜
€
€
R2S
R2S
侬
VS
侬
VS
R31
V行 刈
R31
V行 刈
RZ9 иw] 勿7
RZ9 иw] 勿7
用伉В7.Х1 ，98<jn 政联U
•磔
用伉В7.Х1 ，98<jn 政联U
•磔
K77
K77
^_r^
^_r^
X2J Y
X2J Y
W5
W5
R35
R35
侬
侬
H7
H7
Xf m
Xf m
ft»
ft»
8
8
£
£
/78"
/78"
я产小照
я产小照
少
少
Рис. 7.23. Ячейка CH-6AH (1 канал): a — новый вариант; б — прежний вариант
Рис. 7.23. Ячейка CH-6AH (1 канал): a — новый вариант; б — прежний вариант
Основным элементом каждого канала является микросхема стабилизатора 4/ типа К142ЕН1. Для получения тока нагрузки 2 А используется усилитель мощности V5, V4. Питание ячейки осуществляется от двух нестабилизированиых напряжений: +12土 1,2 В для питания ста- билизатора А1 и 9土0,9 В для питания транзисторов V3, V4. Резистором RI3 задается уровень выходного напряжения стабилизатора. В схеме ячейки предусмотрены защита от короткого замыкания нагрузки н защита от перенапряжения на выходе ячейки. Защита от коротких замыканий осуществляется с помощью схемы, содержащей шунты R8——R10, конденсатор С2, резисторы R2—R4, диод У2. При перенапря-
жении на выходе с помощью транзистора V6 формируется отпирающий импульс на тиристор V7, при этом образуется цепь короткого замыкания и предохранитель F1 перегорает. На ячейке размещена микросхема 力/, которая служит для выработки логического сигнала (0), свидетельствующего о наличии выходного напряжения, а также элемент D1.3, формирующий логическую 1 уровня ТТЛ. Уровень логической 1 появляется также на контакте В18.
В отличие от ячейки СН-4АИ в ячейке N702 регулирующий элемент выполнен на транзисторе. Имеется защита от перегрузок, защита от коротких замыканий осуществляется предохранителями. Коэффициент стабилизации около 100, амплитуда пульсаций выходного напряжения не более 10 мВ.
Ячейка Г-2АИ (рис. 7.24) содержит автогенератор на операционном усилителе AI, усилитель мощности на транзисторах VI, У2, W> V5 и выходной трансформатор. На контактах 87, В9 образуется пере* менное прямоугольное напряжение амплитудой 24 В для питания сельсинных командоаппаратов, на контактах В8—ВИ — такое же напряжение амплитудой 12,5 В, предназначенное для управления коммутирующими цепями фазочувствительных выпрямителей.
Ячейка обеспечивает питание шести сельсинов типа БД404А или трех сельсинов типа БД501А. Ток потребления 120 мА от каждого источника.
Ячейка N703 выполнена практически по такой же схеме, однако питание выходного каскада осуществляется от источника ±27 В. На ячейке установлен разделительный трансформатор для гальванического отделения выходной цепи сельсина от входа фазочувствительного выпрямителя.
Рис. 7.24. Ячейка Г-2АИ
Блоки с аналоговыми элементами
Аналоговые элементы управления размещаются в блоках; число ячеек в блоках определяется наряду с функциональной особенностью блока шириной его окна, составляющего 420 мм. В свою очередь, га* барит ячейки определяется шириной ее лицевой панели. Последняя зависит от количества и размеров элементов, устанавливаемых на ней (обычно это гнезда для измерения напряжений в различных точках ячейки, светодиоды, регулируемые резисторы). Большинство блоков, применяющихся в электроприводах, имеет определенную функциональную характеристику. В табл. 7.2 приведен перечень основных блоков, применяющихся в наиболее массовом отрезке электроприводов серии КТЭУ.
Таблица 7.2
№
Наименование
Тип
Технические данные
1
Блок регулятора скорости БРС-1
КФУ-0190
Регулирование тока, скорости и ЭДС в реверсивных электроприводах. Входные сигналы — задание скорости, обратные связи по скорости и току, напряжению ТП. Выходные сигналы — входное напряжение СИФУ ТП
2
Блок регулятора скорости БРС-2
КФУ-0233
Предназначен для эквивалентных 12-пульсных схем выпрямления; содержит два регулятора тока для выпрямительных мостов. Остальное, как в п. 1
3
Блок регулирования дополнительный БРД
КФУ-0191
Содержит узлы, расширяющие функциональные возможности системы управления: узел снижения lmax при увеличении скорости, потенциальный разделитель ПР-ЗАИ — две ячейки, РГ-ЗАИ, нуль-орган ИН-ЗАИ
4
Блок измерения
КФУ-0192
Содержит три датчика тока и три датчика напряжения, а также ячейку РГ-ЗАИ
5
Блок измерения
КФУ-0229
Содержит шесть датчиков напряжения, а также ячейку РГ-ЗАИ
Продолжение табл. 7.2
№
и. п-
Наименование
Тин
Технические данные
6
Блок логики и сигнализации БЛС
КФУ-0157
Содержит узлы ввода и вывода логических и контактных сигналов и узлы их логической обработки в соответствии с требуемым алгоритмом
7
Блок задания скорости БЗС
КФУ-0156
Содержит ячейки для сельсинного и ступенчатого задания скорости, генератор питания сельсинов, ячейку ЗСТ-4АИ
8
Блок логики, сигнализации и задания скорости БЛЗС
КФУ-0158
Аналогичен по назначению блокам в п. 6 и 7, но в упрощенном варианте
9
Блок задания скорости БЗС-2
КФУ-0237
Аналогичен по составу блоку в п. 7
10
Блок регулирования возбуждения БРВ
КФУ-0193
Содержит узлы для реализации двух контурного регулятора ЭДС, воздействующего на поток возбуждения двигателя. Входные сигналы 一 ЭДС, ток возбуждения, выходной сигнал —входное напряжение СИФУ возбудителя
11
Блок возбуждения тахогенератора БВТ
КФУ-0148
Предназначен для питания стабилизированным током обмотки возбуждения тахогенераторов серий ТТ, ПТ;厶= = 0,35+1,1 a;乙=48+60 B
12
Блок выпрямителей БВСН
КФУ-0106
Содержит восемь трехфазных мостовых выпрямителей
13
Блок логики БЛ1
КФУ-0237
Аналогичен по назначению блоку в п. 6, но применен в электроприводах мощностью 1000—12 000 кВт
Продолжение табл. 7.2
№
Наименование
Тип
Технические данные
14
Блок датчика тока (напряжения)
S402
Коэффициент усиления в режиме датчика напряжения 0,5; 1; 1,5; в режиме датчика тока 50, 100, 150. Полоса пропускания 1,5 кГц. Приведенная погрешность 1 %. Потенциал разделяемых цепей 1,5 кВ
15
Блок гальванических развязок
К400
Содержит восемь ячеек типа РГ-4АЙ н ячейку ввода типа N604
16
Блок регуляторов
К201
Содержит ячейку задания скорости, регулятор скорости (ячейку N200), регулятор тока (ячейку N210), ячейку шунтирования (N215), две ячейки с реле (N501)
17
Блок регуляторов
К223
Аналогичен по функциям кассете К201, содержит ячейки N504, N523, N220, N215, N210
18
Кассета защиты первого типа
—
По функциям аналогична блоку в п. 6; применяется в электроприводах серии КТЭ с номинальным током до 200 А
19
Кассета защиты второго типа
То же, но применяется в электроприводах серии КТЭ с номинальным током 320 А и выше; содержит 13 ячеек управления
На рис. 7.25 представлена схема блока БВТ. Он питается от сети трехфазного тока 380 В с нулевой точкой, которая подсоединяется к контактам разъема блока 25, 26. При перегорании одного или двух предохранителей неоновая лампа Н1 загорается. Силовой выпрямитель выполнен на диодах V3, V4, V7, V8, Vil, V12. Вспомогательный выпрямитель питает предварительный усилитель стабилизатора. Измерительная схема состоит из шунта R26, опорного стабилитрона V23 и дифференциального усилителя на транзисторах U24, V27. Выходное напряжение дифференциального усилителя усиливается транзистором V21
+
东龙2二
иЯр
V2 V6V10V13
Рис. 7.25. Блок возбуждения тахогенератора
и через эмиттерный повторитель V19 поступает на составной транзистор V14—VI& в котором четыре выходных транзистора включены параллельно.
В блоке предусмотрена защита от короткого замыкания; напряжение на шунте R8 через транзистор V20 воздействует на закрывание выходных транзисторов при чрезмерном увеличении тока нагрузки. Кроме того, в блоке установлены реле KI, включающиеся при перенапряжении на выходе стабилизатора, реле К2, отпадающее при исчезновении тока возбудителя, а также амперметр для его измерения. Необходимое значение тока возбуждения устанавливается резистором R24.
Нестабильность тока нагрузки при изменении напряжения сети 380 В на ±10 % или изменении сопротивления нагрузки от Ru до l,24Ru 1 %, температурный дрейф тока нагрузки 0,5 мА/гр ад.
Блок датчика S402A (напряжения S402) имеет отличную от других блоков конструкцию: он состоит из двух плат, встроенных в пластмассовый кожух. Схема датчика (рис. 7.26) состоит из следующих узлов: генератора переменного напряжения частотой 10 кГц (усилитель 44, транзисторы V3, V4), модулятора с усилителем 4/, разделительного трансформатора Т1, ком мутирующего трансформатора T2t демодулятора на усилителе 42 и ключах V/, У2, согласующего усилителя АЗ с входным фильтром. Входное напряжение поступает на контакты разъема %2, %3, модулируется, усиливается ОУ А1 и передается через трансформатор Т1 на вход демодулятора, где выпрямляется и после
А12 IА12 IN5N5，9/"，9/"X5DV 八X5DV 八"20 M"20 MВ10\В10\1 г 10 的 4*1 г 10 的 4*Рис. 7.26. Блок датчика тока S402Рис. 7.26. Блок датчика тока S402m "m "К MSК MS（竿，矮羅 g咛aw愿佯 越做4；（竿，矮羅 g咛aw愿佯 越做4；
А12 I
А12 I
N5
N5
，9/"
，9/"
X5DV 八
X5DV 八
"20 M
"20 M
В10\
В10\
1 г 10 的 4*
1 г 10 的 4*
Рис. 7.26. Блок датчика тока S402
Рис. 7.26. Блок датчика тока S402
m "
m "
К MS
К MS
（竿，矮羅 g咛aw愿佯 越做4；
（竿，矮羅 g咛aw愿佯 越做4；
фильтра на входе ОУ АЗ поступает на выходной контакт разъема. Коэффициент усиления устанавливается установкой перемычек резисторов в цепи обратной связи А1. Датчик тока от датчика напряжения отличается номинальными значениями этих резисторов. Ток потребления 50 мА.
7・9. Ячейки модернизированной серии электроприводов
В ячейках модернизированной серии электроприводов серий ЭК" применены интегральные микросхемы повышенной степени интеграции ОУ типа К157УД2 — два ОУ в одном корпусе, бесконтактные ключ! серии К590. аналоговые умножители типа КР525ПС2, что позволило сделать ячейки более насыщенными. Для уменьшения числа переходных соединений применены платы двойного размера (233X160 мм), на которых удалось разместить полностью узел или несколько узлов, которые в серии УБСР'АИ требуют несколько ячеек. Так как каждая ячейка выполняет сложные функции, она не является универсальной, и ее практически нельзя применить для другой цели, чем та, для которой она предназначена, поэтому эти ячейки используются только в общей части электроприводов всех исполнений； для реализации специфических функций необходимо применение ячеек, номенклатура коюрых приведена в табл. 7.1. Номенклатура основных ячеек модернизированной серии дана в табл. 7.3.
§ 7.9.
Ячейки модернизированной серии электроприводов257
Таблица
7.3
№ п. п.
Наименование
Тип
Технические данные
1
Ячейка регуляторов Р-2АИ
ЯФУ-0858
Содержит регуляторы: двухконтурный тока, скорости с узлом ограничения и умножителем в цепи его обратной связи, узлы выделения сигнала ЭДС, снижения максимального тока при увеличении скорости, задатчик интенсивности для ограничения dildt. Ток потребления 0,25 А
2
Ячейка вспомогательных узлов регуляторов Р-1АИ
ЯФУ-0857
Содержит задатчик интенсивности с разными темпами разгона и торможения, суммирующий усилитель задания скорости, многовходовый нуль-орган обеспечения стоянки двигателя. Ток потребления 0,25 А
3
Ячейка ступенчатого задания скорости СЗ-7АИ
ЯФУ-0855
Содержит узлы формирования сигнала готовности, сигнала динамического торможения, трехступенчатого задания скорости электропривода. Ток потребления 0,4 А от источника 15 В, 0,1 А от источника —15 В
F
4
Ячейка сельсинного задания скорости СЛЗ-4АИ
ЯФУ-0856
Содержит узлы формирования сигналов готовности и динамического торможения, фазочувствительный выпрямитель, генератор прямоугольных колебаний 1000 Гц, одноступенчатый задатчик скорости. Ток потребления 0,5 А от источника 15 В, 0,15 А от источника —15 В
17—977
Продолжение табл. 7.3
№
Наименование
Тип
Технические данные
5
Ячейка аварийная сигнализации АС-1АН
ЯФУ-0906
Содержит 12 входных цепей для ввода аварийных сигналов, узлы памяти и индикации, формирования сигналов 《Авария》 и запоминания первой аварии. Ток потребления от источника 15 В 0,4 А
6
Ячейка сигнализации АПС-1АИ
ЯФУ-0907
Содержит 12 входных цепей для ввода аварийных или предупреждающих сигналов, узлы памяти н сигнализации, формирования сигналов «Авария» и (или) «Предупреждение». Ток потребления 0,3 А от источника 15 В
■7
Ячейка управления возбуждением РВ-2АИ
ЯФУ-0912
Содержит одноконтурный или двухконтурный (для двухдвигательных электроприводов) регулятор потока возбуждения двигателя с корректировкой параметров при ослаблении поля, нуль-органы, фиксирующие исчезновение тока возбуждения н перенапряжение на якоре двигателя. Ток потребления 0,1 А
8
Ячейка управления возбуждением в двухдоигатель- ном электроприводе
ЯФУ-0913
Предназначена для управления током возбуждения второго двигателя в двухдвигательных электроприводах. Ток возбуждения первого двигателя регулируется с помощью ячейки в п. 7. Содержит узел формирования разности токов, регу- гулятор тока возбуждения, нуль-орган, фиксирующий исчезновение тока возбуждения двигателя. Ток потребления 0,1 А
Продолжение табл. 7.3
№
Наименование
Тип
Технические данные
9
Ячейка управления тормозом УТАИ
ЯФУ-0910
Предназначена для управления однофазным тиристорным возбудителем, питающим катушку электромагнитного тормоза. Обеспечивает выработку сигналов торможения и растормаживания и режим форсировки. Ток потребления 50 мА
10
Блок датчиков
УД-1АИ
—
Содержит два датчика, по схеме аналогичные ДТ-ЗАИ, которые могут работать как датчики тока или напряжения. Имеет встроенный стабилизатор напряжения. Выполнен в виде автономного блока
11
Блок питания
БПМ-1АИ
КФУ-0535
Вырабатывает напряжение ±15 В, 6 А для питания цепей управления.. Имеет защиту от коротких замыканий и от повышения напряжения на выходе
7.10» Цифровые элементы управления электроприводами
В тех случаях, когда точность, обеспечиваемая аналоговыми системами управления, ие удовлетворяет требованиям технологического процесса, применяют элементы цифровых систем. Промышленностью освоен серийный выпуск цифровых элементов серии УБСР-ДИ, построенных на микросхемах серии К155 малой степени интеграции. Эти элементы компонуются в типовые блоки, выполняющие достаточно сложные логические н арифметические операции и являющиеся функционально законченным устройством. Подробная информация об элементах этой серии приведена в справочнике [1].
Производственное объединение ХЭМЗ выпускает цифровые элементы с применением микросхем серий К155 и К555 средней степени интеграции, имеющие меньшие габаритные размеры и трудоемкость изготовления и большую надежность, чем аналогичные устройства УБСР- ДИ с микросхемами малой степени интеграции. Номенклатура и основные технические данные этих элементов приведены в табл. 7.4. 17*
260
Злемектная база сметем дправления
разА・ 7
Тип
Наименование
Назначение
Технические данные
ЯФУ-0249
АУ-1ДИ
Арифметическое устройство для алгебраического суммирования или вычитания с учетом знаков двоичных и двоично-десятичных кодов
Количество двоичных разрядов 8. Ток потребления 0,5 А
ЯФУ-0248
СМ-1ДП
Суммирование и вычитание чисел в двоичном коде
Количество разрядов 12. Ток потребления 0,4 А
ЯФУ-0247
РС-ЗДИ
Двоичный реверсивный счетчик с входной логикой и индикацией состояния разрядов с входами для предварительной записи информации
Число разрядов 12. Максимальная частота входных импульсов 3 МГц. Длительность входных импульсов 100 нс. Ток потребления 0,4 А '
ЯФУ-0246
РС-4ДИ
Двоично-десятичный реверсивный счетчик с входной логикой и индикацией состояния разрядов с входами для предварительной записи информации
Количество тетрад 3
ЯФУ-0245
РС-5ДИ
Двоично-десятичный счетчик без пред- варителной записи информации
Количество разрядов 2X3 тетрады. Ток потребления 0,4 А
ЯФУ-0244
УД-1ДИ
Управляемый делитель частоты для формирования импульсной последовательности, частота которой пропорциональна двоичному коду числа, подаваемого на управляющие входы
Разрядность управляющего кода 3X6, частота входных импульсов 3 МГц. Ток потребления 0,3 А
Таблица 7.4
ЯФУ-0242ЯФУ-0243ЯФУ-0241ЯФУ-0240ЯФУ-0239 只①У-0238ЯФУ-0237ЯФУ-0236ЯФУ-0242ЯФУ-0243ЯФУ-0241ЯФУ-0240ЯФУ-0239 只①У-0238ЯФУ-0237ЯФУ-0236ПК-1ДИПК-2ДИУК-1ДИУК-2ДИУК-ЗДИЗР-1ДИСЕ-1ДИУМ-2ДИПК-1ДИПК-2ДИУК-1ДИУК-2ДИУК-ЗДИЗР-1ДИСЕ-1ДИУМ-2ДИ9 710・ nRaposbze 34емент£ управлення зпектропр 匸 бонами9 710・ nRaposbze 34емент£ управлення зпектропр 匸 бонами
ЯФУ-0242
ЯФУ-0243
ЯФУ-0241
ЯФУ-0240
ЯФУ-0239 只①У-0238
ЯФУ-0237
ЯФУ-0236
ЯФУ-0242
ЯФУ-0243
ЯФУ-0241
ЯФУ-0240
ЯФУ-0239 只①У-0238
ЯФУ-0237
ЯФУ-0236
ПК-1ДИ
ПК-2ДИ
УК-1ДИ
УК-2ДИ
УК-ЗДИ
ЗР-1ДИ
СЕ-1ДИ
УМ-2ДИ
ПК-1ДИ
ПК-2ДИ
УК-1ДИ
УК-2ДИ
УК-ЗДИ
ЗР-1ДИ
СЕ-1ДИ
УМ-2ДИ
9 710・ nRaposbze 34емент£ управлення зпектропр 匸 бонами
9 710・ nRaposbze 34емент£ управлення зпектропр 匸 бонами
Преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный
Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный
Умножитель матричный для умножения четырехразрядного множимого и шестиразрядного множителя с возможностью расширения
Умножитель со сдвиговым регистром для умножения восьмиразрядных двоичных чисел с возможностью расширения
Умножитель двух двенадцатиразряд- ных чисел
Запоминающий регистр, предназначенный для хранения четырех четырехразрядных чисел и их индикации
Селектор входных сигналов для выбора одного из четырех информативных источников
Усиление по мощности логических сигналов и их индикация
Количество входных тетрад 2 и 3. Ток потребления 0,5 А
Количество входных разрядов 6 и 12. Ток потребления 0,5 А
Ток потребления 0,5 А
Время умножения 16 мкс. Ток потребления 0,5 А
Время умножения 25 мкс. Ток потребления 0,5 А
Количество разрядов 16. Ток потребления 0,3 А
Число каналов 6. Ток потребления 0,23 А
Число каналов 16. Ток потребления 0,25 А
Раздел 8
ТРАНСФОРМАТОРНОЕ И РЕАКТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Основные сведения
Трансформаторное оборудование, используемое для комплектных тиристорных электроприводов постоянного тока, соответствует общим техническим требованиям ГОСТ 16772-77.
Основные параметры преобразовательных трансформаторов для тиристорных электроприводов приведены в табл. 8.1 (см. с. 264).
Трансформаторное оборудование выбирается в соответствии с параметрами ТП. Шкала номинальных выпрямленных токов Цмк и напряжений UdHOM ТП соответствует ГОСТ 29593-83.
Номинальный ток электропривода /Ном совпадает с номинальным током преобразователя 1&ном.
Номинальное напряжение электропривода Uhom ниже номинального выпрямленного напряжения ТП UduoM на 5—15 % (табл. 8.2).
Таблица 8.2
吗。"，b
220
440
600
750
S00
UdHQM, В
230
460
660
825
1050
Типовые мощности трансформаторов соответствуют ГОСТ 9680-77.
Линейное напряжение сетевой обмотки Ui трансформаторов соответствует данным, приведенным ниже:
Мощность, кВ - А£7/, кВ
До 250 0,38
От 400 до 8000 6и 10
От 10 000 и выше 10
Напряжение вентильной обмотки U? зависит от номинального выпрямленного напряжения ТП в соответствии с табл. 8.3.
Таблица 8.3
%Н0М' В
230
460
660
825
1050
%, В.
205
410
570
710
900
В трансформаторах предусмотрены следующие виды переключения ответвлений сетевой обмотки： без возбуждения (ПБВ) и под нагрузкой (РПН). Трансформаторы с ПБВ позволяют при отключении всех обмоток от сети регулировать напряжение в пределах ±5 % для компенсирования изменения напряжения питающей сети. Трансформаторы с РПН позволяют проводить ступенчатое регулирование напряжения под нагрузкой на 40 % вниз от номинального выпрямленного значения; число ступеней ——не менее десяти.
Трансформаторы с ПБВ выпускаются мощностью 400 кВ-A и выше； трансформаторы с РПН изготавливаются мощностью 4000 кВ-А и выше.
По виду охлаждения преобразовательные трансформаторы, прнме- няемые в электропроводах, могут быть с естественным воздушным охлаждением при открытом исполнении (типа ТСП), с естественным воздушным охлаждением при защищенном исполнении (типа ТСЗП), с естественным охлаждением негорючим жидким диэлектриком — сов- толом (типа ТНЗП), с естественным масляным охлаждением (типов ТМП, ТМНП, ТМПД, ТМНПД, ТРМП, ТМТП), с масляным дутьевым охлаждением н естественной циркуляцией масла (типов ТДП, ТДНП, ТДПД, ТДНПД, ТРДПД, ТДТП, ТРДТП).
Сухие трансформаторы типа ТСП выпускаются на мощности 10— 250 кВ-А, типа ТСЗП — 10—4000 кВ» А, совтоловые типа ТНЗП — 400— 1600 кВ»А5 масляные — 2500 кВ・А н выше.
В зависимости от числа обмоток трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные.
Двух об моточные трансформаторы в свою очередь выполняются с одной активной частью (типов ТСП, ТСЗП, ТНЗП, ТМП, ТДП, ТМНП, ТДНП, ТРМП, ТРДП) и с двумя активными частями (типов ТМПД, ТДПД, ТМНПД, ТДНПД, ТРДПД). Двухобмоточные масляные трансформаторы имеют исполнения, в которых вторичная, обмотка расщеп лена на две части — трансформаторы с расщепленными обмотками (типов ТРМП, ТРДП, ТРДПД).
Трансформаторы с одной активной частью двухобмоточные (типов ТСП, ТСЗП, ТНЗП, ТМП, ТДП, ТМНП, ТДПН) и с расщепленными обмотками (типов ТРМП, ТРДП) предназначены для питания ТП по трехфазиой мостовой выпрямительной схеме. В трансформаторах с расщепленными обмотками (серий ТРМП, ТРДП) каждая вентильная обмотка рассчитана на полное выпрямленное напряжение и полную силу выпрямленного тока ТП. Сетевая обмотка этих трансформаторов рассчитана на неодновременную работу вентильных обмоток длительно, т. е. трансформатор допускает длительную работу одной вентильной обмотки с ее номинальным током только при отключенной другой вентильной обмотке. Таким образом, трансформаторы серий ТРМП и ТРДП могут быть использованы для питания электроприводов с реверсивными ТП, включенными только по перекрестной схеме. Для использования этих трансформаторов для реверсивных ТП с совместным управлением выпрямительными группами каждая вентильная обмотка и сетевая обмотка рассчитаны на 110 %-ный номинальный ток ТП (для учета уравнительного тока).
Трансформаторы с двумя активными частями в одном баке двухобмоточные (типов ТМПД, ТДПД, ТМНПД, ТДНПД) и с расщепленными обмотками (типа ТРДПД) предусмотрены для создания эквивалентных 12-пульсных схем для ТП на напряжения 660, 825 и 1050 В,
Таблица 8.1
so
Наименование
Изготовитель
Тип трансформатора
Типовая мощность, кВ-А
Параметрь
Номинальное напряжение, В
I преобразователя
Номинальный ток. А
HUd
Сухие трансформаторы мощностью от 10 до 125 кВ・А
Электрозавод им. В. В. Куйбышева(г.
Москва)
тсп； тсзп
10; 16; 25;
63; 100;
175
230; 460
25; 50; 100; 200; 320
Сухие трансформаторы мощностью 160 и 250 кВ-А
УЭТМ(г.
Свердловск)
тсп； тсзп
160; 250
115; 320;
345; 460
250; 320; 400;
500; 800; 1000;
1600
-e
Сухие трансформаторы мощностью от 400 до
1000 кВ-А
То же
тсзп
400; 630;
1000
230; 345;
460; 660;
825
630; 800; 1000;
1250; 1600;
2000; 2500
ПБВ§
Сухие трансформаторы мощностью от 1600 до 4000 кВ-А
тсзп
1600; 2500; 4000
460; 660;
825; 1050
1600; 2000; •
2500; 4000； 5000
ПБВ 1
Совтоловые трансформаторы
Трансформаторный завод (г. Чирчик)
тнзп
400; 630;
1000; 1600
230; 345;
460; 660;
825
500; 630; 800;
1000; 1250; 1600; 2000; 2500
ПБВй
Со
s
OCHOGHbLe с беления.
Масляные двухобмоточные трансформаторы мощностью от 2500 до 20000 кВ-А
УЭТМ(г.
Свердловск)
ТМП; ТДП
2500; 4000;
6300; 10 000
460; 660;
825; 1050
2500; 4000; 5000; 6300; 8000
ПБВ
тмпд； тдпд
3200； 5000;
8000; 12 500;
20 000
660; 825;
1050
2000; 2500; 4000;
5000； 6300; 8000;
10 000; 12 500
ПБВ
Масляные двухобмоточные трансформаторы мощностью от 2500 до 20 000 кВ .А
То же
тмнп； тднп
4000; 6300;
10 000
660; 825;
1050
2500; 4000; 5000; 6300
РПН
тмнпд； тднпд
5000; 8000;
12 500;
20 000
660; 825;
1050
2000; 2500; 4000;
5000; 6300; 8000;
10 000; 12 500
РПН
Масляные трансформаторы с расщепленными обмотками от 400 до 25 000 кВ-А для ТП с перекрестной схемой
》 》
ТРМП; трдп
4000; 6300;
10 000
€60; 825; 1050
2500; 4000; 5000
ПБВ
ТРДПД
8000; 12 500;
20 000;
25 000
825; 1050
2500; 4000; 5000;
6000; 8000;
10 000; 12 500
ПБВ
Масляные трансформаторы с расщепленными обмотками мощностью от. 8000 до 32 000 кВ • А для ТП с противопараллельно й схемой
» »
ТРДПД
8000; 12 500;
20 000;
32 С00
825; 1050
4000; 5000;
6300; 8000;
10 000; 12 500
ПБВ
266
Трансформаторное м реакторное O6opydo„e раё..
Наименование
Изготовитель
Тип трансформатора
Типовая МОЩНОСТЬ, кВ - А
Параметр!
Номинальное напряжение, В
я преобразователя
Номинальный ток, В
盡
HUd
Масляные трехобмоточные трансформаторы мощностью от 3200 до 8000 кВ-А
УЭТМ
(г. Свердловск)
тмтп； тдтп
3200； 5000;
8000
660; 825;
1050
2x1250; 2x2000；
2x2500; 2x3150;
2x4000
ПБВ
Масляные трехобмоточные трансформаторы мощностью от 12 500 до 32 000 кВ-A для ТП с противопараллельной схемой
То же
ТРДТП
12 500;
20 000;
32 000
825; 1050
4 X 2000 (2X 4000); 4x2500(2x5000); 4x3150(2x6300); 4X4000(2X2000)； 4x 5000 (2x10 000);
4x6300(2x12 500)
ПБВ
Масляные трехобмоточные трансформаторы мощностью от 8000 до 25 000 кВ-А для ТП с перекрестной схемой
》 》
ТРДТП
8000;
12 5С0;
20 000;
25 000
825; 1050
2x25 00; 2 x 4000; 2X5000; 2x6300
ПБВ
Продолжение табл. 8.1
Примечание. ПБВ ——устройство переключения обмоток трансферма тор а без возбуждения, РПН ——устройство переключения ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой.
Каждая вентильная обмотка таких трансформаторов рассчитана либо на полное напряжение и половину номинального тока ТП для возможности параллельного соединения выпрямительных мостов, либо на половинное напряжение и полный ток ТП для возможности последовательного соединения выпрямительных мостов*.
Сетевая обмотка таких трансформаторов (типа ТРДПД, где после класса напряжения указана буква Р) с расщепленньши обмотками рассчитана на неодновременную работу вентильных обмоток длительно, т. е. такие трансформаторы могут быть использованы для питания реверсивных ТП, включаемых только по перекрестной схеме.
Имеются также другие исполнения трансформаторов типа ТРДПД (где после класса напряжения отсутствует буква Р) с двумя активными частями и с расшепленными обмотками. Каждая вентильная обмотка рассчитана на полное напряжение и половину тока ТП, а сетевая обмотка каждой активной части трансформатора на одновременную работу обеих вентильных обмоток. Эти трансформаторы могут быть использованы для питания реверсивных ТП, включаемых по противопараллель- иой схеме. Их можно использовать также для нереверсивных схем с параллельным соединением мостов, для реверсивных схем двухдвигательных электроприводов с параллельным соединением мостов и т. д.
В настоящее время вместо двухобмоточных масляных трансформаторов с ПБВ с двумя активными частями (типов ТМПД и ТДПД) и трансформаторов с р асщепленным и обмотками с двумя активными частями (типа ТРДПД) выпускаются трехобмоточные трансформаторы.
Трехобмоточные преобразовательные масляные трансформаторы (типов ТМТП, ТДТП, ТРДТП) предназначены для питания ТП, в которых используется эквивалентная 12-пульсная схема выпрямления прн параллельном соединении мостов, для двухдвигательных электр о пр ив о до в, для реверсивных ТП, включаемых как по противопар аллельной схеме, так и по перекрестной схеме.
Трансформаторы для электроприводов выпускаются климатического исполнения У (УХЛ) категорий размещения (ГОСТ 15150-69): категории 2 — трансформаторы с масляным охлаждением, категории 3 — трансформаторы с воздушным охлаждением мощностью 160 кВ-А и выше, категории 4 — трансформаторы с воздушным охлаждением мощностью до 100 кВ-А и совтоловым охлаждением.
Трансформаторы типа ТСП (открытого исполнения) предназначены для встраивания в шкафы; трансформаторы типов ТСЗП и ТНЗП (защищенного исполнения) устанавливают в помещении рядом со шкафами электропривода； масляные трансформаторы размещают отдельно в специальных камерах.
Обозначение типов трансформаторов содержит следующие данные (в той последовательности, в которой они приводятся в обозначении): Т — число фаз (трехфазный); Р — расщепление обмоток ; С, СЗ, М Д, Н — вид охлаждения (соответственно естественное воздушное при открытом исполнении, то же при защищенном исполнении, естественное
孝 Последовательное соединение выпрямительных мостов в настоящее время в комплектных тиристорных электроприводах ие применяется.
масляное, масляное с дутьем, с негорючим жидким диэлектриком); Н — наличие РПН (для трансформаторов с ПБВ эта буква отсутствует)； Т — количество вторичных обмоток — трехобмоточные (для двухобмоточных трансформаторов эта буква отсутствует); Д — две активные части в одном баке (только для соответствующих трансформаторов); через тире приводится типовая мощность в киловольт-амперах; через дробь — класс напряжения сетевой обмотки в киловольтах (0,7 кВ или 10 кВ); после класса напряжения может стоять буква Р, обозначающая реверсивные ТП электроприводов, выполненные по перекрестной схеме； У2 (УЗ, У4) — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
В § 8.2—8.4 приведены данные по основным сериям преобразовательных трансформаторов, используемых в настоящее время для тиристорных электроприводов постоянного тока:
сухим (мощностью от 10 до 100 кВ-А, 160 н 250 кВ-А, от 400 до 1000 кВ-А, от 1600 до 4000 кВ-А);
совтоловым;
масляным (с одной активной частью двухобмоточным и трехобмоточным) .
Все приведенные силовые тр а неф ор м атор ы для тиристорных электроприводов выдерживают циклические перегрузки по классам 2—4 в соответствии с ГОСТ 16772-77. Продолжительность перегрузки 75 % в течение 1 мин, 100 % в течение 15 с и 150 % в течение 10 с. Перегрузки имеют циклический характер и за время цикла, состоящего из перегрузки и паузы, ^еднеквадр атичное значение тока не должно превышать номинальное значение. Время усреднения 10 мин.
Реакторное оборудование, используемое для комплектных тиристорных электроприводов, соответствует общим техническим требованиям ГОСТ 16772-77.
В электроприводах применяются однофазные сглаживающие реакторы, включаемые в цепь постоянного тока, н трехфазные токоограничивающие (анодные) реакторы, включаемые в цепь переменного тока.
Основные параметры реакторов приведены в табл. 8.4.
Реакторное оборудование выпускается климатического исполнения У (УХЛ) и категории размещения 3 (для серий ФРОС и РТСТ) и 4 (для серий СРОС и СРОСЗ) по ГОСТ 15150-69.
Все приведенное реакторное оборудование, как и трансформаторное, выдерживает циклические перегрузки для электроприводов в соответствии с ГОСТ 16772-77.
Сухие трансформаторы
Сухие трансформаторы предназначены для питания ТП с трехфазной мостовой схемой выпрямления с номинальным напряжением 230, 460, 660, 825 и 1050 Вис номинальным током 25. 50. 100, 200, 320, 500, 800, 1000, 1600, 2000, 2500 и 4000 А.
Типовая мощность трансформаторов 10, 16, 25, 63, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 и 4000 кВ-А.
Трансформаторы соответствуют следующим техническим условиям: мощностью от 10 до 125 кВ-A — ТУ 16-717.151-83, от 160 до 250 кВ-A— ТУ 16-717.052-79, от 400 до 1000 кВ-А —ТУ 16-717.053-79, от 1600 до 4000 кВ • А — ТУ 16-672.073-85.
Наименование
Изготовитель
Тип реактора
Типовая мощность, кВ-А
Номинальный ток, А
Номинальная индуктивность
Сглаживающие реакторы мощностью 65—1000 кВ-A
Электрозавод им. В. В. Куйбышева (г. Москва)
ФРОС
65; 125; 250; 500; 1000
250; 320; 500; 800;
1000
См. табл.
8.25
Сглаживающие реакторы мощностью 800 — 6300 кВ'А (одностерж- невые малошумные)
УЗТМ (г. Свердловск)
СРОСЗ
8 00; 1250; 2000;
3200; 4000; 5000;
6300
800; 1250; 1600;
2000; 2500; 3200;
4200; 5000; 6320;
8000; 10 000; 12 500
См. табл.
8.26
Сглаживающие реакторы мощностью 800—
6300 кВ • А (двухстержневые)
То же
СРОС;
СРОСЗ
800; 1250; 2000;
3200; 4000; 5000;
6300
800; 1250; 1600; 2000;
2500; 3200; 4000;
5000; 6300; 8000;
10 000; 12 500
См. табл.
8.28
Токоограничивающие однофазные реакторы не- иасыщающиеся мощностью 160—5000 кВ • А
» »
ТРОС
160; 320; 630; 1000; 1600; 2500;
5000
1000; 1600; 2500; 4000; 5000
См. табл.
8.30
Токоограничивающие трехфазные реакторы
Электрозавод им. В. В. Куйбышева (г. Москва)
РТСТ
一
20,5; 41; 82； 165; 265; 410; 660; 820
См. табл.
8.31
Таблица 8.4
Сухие трансформатор£
Т а б ли ц а 8.5
Тип трансформатора
Вентильная обмотка
Преобразова-
Потери, В
к
Q
次
и
Габаритные размеры, мм
«со
<
£
良Н
§ 9
<
§
и к
Q
寸
L
В
Н
ТСП-10/0.7-УХЛ4
7.3
380
500
660
205
20.5
230
25
130
320
4.7
16
625
305
315
85
ТСЗП-10/О.7-УХЛ4
7.3
380
660
205
20,5
230
25
130
320
4,7
16
665
400
360
100
ГСП-16/0.7-УХЛ4
14,6
380
500
660
205
41
230
50
140
550
5,2
10
625
305
385
120
380
660
410
20,5
460
25
ТСЗП-16/0,7-УХЛ4
14.6
380
660
205
41
230
50
140
550
665
400
430
135
380
660
410
20.5
4С0
25
ТСП-25/0.7-УХЛ4
29.1
380
500
660
205
82
230
100
210
1100
5.5
8
645
355
505
160
to о
5
со
Сдкне трансформатор?
380
660
410
41
460
50
ТСЗП-25/0.7-УХЛ4
29,1
389
660
205
82
230
100
210
1100
5,5
8
685
410
550
175
380
660
410
41
460
50
ТСП-63/0,7-УХЛ4
58
380
500
660
205
164
230
200
330
1900
5,5
6
745
405
645
270
380
660
410
82
460
100
ТСЗП-63/0.7-УХЛ4
58
380
660
205
164
230
200
330
1900
5,5
6
790
450
690
290
380
660
41U
82
460
100
ТСП-100/0,7-УХЛ4
93
380
660
205
262
230
320
440
2300
5,8
5
865
405
680
405
ТСЗП-100/0.7-УХЛ4
93
380
660
205
262
230
320
5
910
490
730
430
ТСП-125/0.7-УХЛ4
117
380
660
410
164
460
200
520
2700
5,8
4
865
405
730
450
ТСЗП-125/0,7-УХЛ4
117
380
660
410
164
460
200
4
910
490
780
480
Примечание. Здесь в далее L — ширина. 6 — глубина, Н — высота.
ьо
Тип трансформатора|
Испол- иеиие
Сетевая обмотка
Вентильная обмотка
Преобразователь
Мощность, кВ - А
Напряжение. кВ
Напряжение, В
Ток, А
Напряжение, В
Ток, А
147
204
460
250
ТСЗП-160/0.7УЗ
143
142
0,38
816
261
115
345
1000
320
143
408
230
500
1
230
100
1305
115
1600
2
235
208
653
230
800
ТСЗП-250/0,7УЗ
3
4
235
220
0,38
416
315
326
408
460
400
500
5
237
267+267*
257+257*
315
6
220
315
408
500
402
569
408
660
500
ТСЗП-400/10УЗ
364
351
6(Ю)
409
310
514
653
460
345
630
800
362
205
1020
230
1250
ТСЗП-бЗО/ЮУЗ
645
580
554
580
6(Ю)
652
816
1020
1632
660
460
345
230
800
1000
1250
2000
Таблица 8.6
ё
1
1007
6(10)
712
816
825
1000
6(10)
570
1020
660
1250
ТСЗП-1000/10УЗ**
5
6
938
6(10)
415
1305
460
1600
7
8
878
6(10)
310
1632
345
2000
9
10
725
6(10)
205
2040
230
2500
1450
410
2042
460
2500
ТСЗП-1600/10УЗ
1612
6(10)
570
1635
660
2000
1621
717
1308
825
1600
1
2324
410
3267
460
4000
ТСЗП-2500/10УЗ
2
1979
6(10)
Е61
2042
660
2500
3
2509
710
2042
825
2500
1
3220
3265
660
4000
ТСЗП-4000/10УЗ
2
3
4028
4030
6(10)
4080
3265
660
825
5000
4000
4
3180
2042
1050
2500
Две вентильные обмотки.
* Исполнения 1, 3, 5, 7, 9 имеют схему соединения У/Д—11, исполнения 2, 4, 6, 8, 10 — Д/Д—0.
5
8
2
Сухие трансформаторы мощностью от 400 до 1600 кВ・А заменяют совтоловые трансформаторы аналогичной мощности.
Трансформаторы мощностью от 10 до 250 кВ«А выпускаются в двух исполнениях: открытом (типа ТСП) — для встраивания в шкафы и защищенном (типа ТСЗП) — для возможности установки рядом со шкафами электропривода. Трансформаторы мощностью 400 кВ-A и выше выпускаются только в защищенном исполнении (типа ТСЗП).
Схема и группа соединения обмоток трансформаторов;
для мощности от 10 до 100 кВ*А — Д/У—11;
от 160 до 250 кВ-А — Д/Д—0;
от 400 до 630 кВ-А — У/Д—11;
от 1000 до 4000 кВ-А — У/Д—11 либо Д/Д—0 (по указанию в заказе).
Линейное напряжение сетевых обмоток трансформаторов мощностью от 10 до 250 кВ*А составляет 380 В (иногда 500 либо 660 В — по указанию в заказе), мощностью от 400 кВ-А и выше — 6 или 10 кВ (по указанию в заказе).
Тр ансф ор м атор ы мощностью свыше 400 кВ «А выполняются с ПБВ ±5%.
Основные параметры тр ансформаторов мощностью от 10 до 125 кВ-A приведены в табл. 8.5.
Номинальные мощности, напряжение сетевой обмотки, напряжение и токи вентильной обмотки трансформаторов, а также токи и напряжение ТП для мощности от 160 до 4000 кВ-А даны в табл. 8.6.
Потери холостого хода (Рх,х) и короткого замыкания Рк.з, ток холостого хода /*,х и напряжение короткого замыкания UK приведены в табл. 8.7.
Таблица 8.7
Тип трансформатора
5g
Потери, Вт
Напряжение короткого замыка* иия, %
Ток холостого хода. %
холостого хода
короткого замы, кания
ТСЗП-160/0,7УЗ
795
2400
4,7
4,7
4,5
4,5
5,2
ТСЗП-250/0.7УЗ
1
2 3
4
5
6
915
S15
915
915
825
915
36С0 3800 3700 3400 3400 3400
4,5 4,5
4,7 4,4 4,4 4,4
3,4
3,4
3,4
3,6
3,4
3,6
ТСЗП-400/10УЗ
1600
5200
4500
4700
4700
5,8
5,3
5,6
5,3
2,5
2,6
2,5
Продолжение табл. 8.7
Потери, Вт
Напряже-
Тип трансформатора
5 g
холостого хода
короткого замыкания
ние короткого за- мыканкя, %
Ток холостого хода, %
ТСЗП-630/10УЗ
210：) 2100 2000 2000
6350
6000
5600
6450
6,2
5,9
5,9
5,9
2
1,8—2,2
2,2
1,8
8400
8400
8400
8400
6,1
6,1
ТСЗП-1000/10УЗ
2650
8000
8000
5,6
1,5
8000
8000
5,5
10
8000
8000
5,4
ТСЗП-1600/1ОУЗ
1
2
3
2400
12 500
13500
13 500
5,5
1,1
ТСЗП-2500/10УЗ
1
2
3
4800
17 500
14 000
19 500
1
ТСЗП-4000/10УЗ
1
2
3
4
6400
18 000
25 000
25 000
18 000
6
7,4
7,4
6
1
Габаритные размеры и масса этих трансформаторов указаны в табл. 8.8.
Изоляция сетевых обмоток трансформаторов мощностью свыше 1600 кВ«А — термореактивная типа «Монолит».
Для трансформаторов типа ТСЗП мощностью свыше 160 кВ*А выводы сетевых и вентильных обмоток размещаются на торцевых (узких) 18*
Таблица 8.8
Тип трансформатора
Габаритные размеры, мм
Полная масса, кг
в
用
ТСЗП-160/0,7УЗ
1425
615
1040
765
ТСЗП-250/0,7УЗ
1425
615
1190
950
ТСЗП-400/10УЗ
1800* (1600)**
835
1600
1700
ТСЗП-630/10УЗ
2000字(1775)**
990
1740
2450
ТСЗП-1000/10УЗ
2200* (1970)**
990
1900
3500
ТСЗПЛ600/10УЗ
2225* (2100)**
1170 (2450)***
2445
5400
ТСЗП-2500/10УЗ
2600
1270 (2080)***
2800
7450
ТСЗП-4000/10УЗ
2760
1500 (2410)-**
3100
11000
* Размер указан с кабельным подсоединением.
** То же со шкафным подсоединением.
*** То же при открытых дверях кожуха.
Примечание.丄一длина, В — ширина, Н — высота.
сторонах кожухов трансформаторов. При этом трансформаторы изготовляются в зависимости от расположения выводов сетевых обмоток левого (выводы сетевых обмоток слева) и правого (выводы сетевых обмоток справа) исполнений по отношению к лицевой стороне (сторона таблички технических данных). Выводы вентильных обмоток располагаются с противоположной стороны соответственно.
Для трансформаторов типа ТСП выводы располагаются на широкой части трансформаторов.
Конструкция выводов сетевых обмоток транеформаторов мощностью свыше 400 кВ-А обеспечивает возможность подсоединения ли* бо кабеля, либо высоковольтного вводного шкафа (последнее для трансформаторов мощностью до 1600 кВ-А).
Трансформаторы имеют для передвижения жесткую опорную раму (полозья), позволяющую перемещать их при установке в любом направлении.
Совтоловые трансформаторы
Совтоловые трансформаторы имеют естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком (совтолом). Трансформаторы предназначены для питания ТП с трехфазной мостовой схемой выпрямления с номинальным напряжением 230, 345, 460 и 825 В и номинальным током 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200 и 4000 А.
Типовая мощность трансформаторов 400, 630, 1000 и 1600 кВ・А.
Трансформаторы соответствуют ТУ 16-517.967-77. В настоящее время они заменяются на сухие трансформаторы аналогичной мощности.
Схема и группа соединения обмоток трансформаторов:
У/Д—11 (для мощности 400 и 630 кВ • А);
Д/У—11 либо У/У—0 (по указанию в заказе для мощности 1000 кВ・А);
Д/Д——0 либо У/Д——11 (по указанию в заказе для мощности 1600 кВ-А).
Между фазное напряжение сетевых обмоток трансформаторов составляет 6 (6,3) или 10 (10,3) кВ (в зависимости от заказа).
Трансформаторы выполняются с ПБВ 土5 %.
Номинальные мощности, напряжение сетевой обмотки, напряжение и токи вентильной обмотки трансфор маторов, а также токи и напряжение ТП приведены в табл. 8.9. Потери холостого хода и короткого замыкания, ток холостого хода и напряжение короткого замыкания приведены в табл. 8.10.
В табл. 8.11 даны габаритные размеры трансформаторов типа
тнзп.
Таблица 8.9
Тип трансформатора
Сетевая обмотка
困1
Преобразователь
Мощность, кВ • А
Напряжение, кВ
Напряжение, В
<
盛
359
203
230
1250
ТНЗП-400/10УЗ
345
362
6(6,3)；
10(10,5)
305
406
345
460
800
630
399
563
660
500
457
202
230
1600
532
6(6,3);
10 (10,5)
269
300
1400
ТНЗП-630/10УЗ
435
571
308
404
345
460
1000
1000
457
404
460
800
642
568
660
800
1
717
203
230
2500
2
746
6(6,3); 10(10,5)
264
300
2000
ТНЗП-1000/10УЗ
3
4
690
918
305
406
345
460
1600
1600
5
803
568
660
1000
6
1003
710
825
1000
1114
202
230
4000
914
202
230
3200
1401
6(6,3);
10(10,5)
310
345
3200
ТНЗП-1600/10УЗ
1095
1427
310
404
345
460
2500
2500
1279
566
660
1600
1584
701
825
1600
Таблица 8.10
Тип трансформатора
Потери, Вт
Напряжение короткого за- ыыкания, %
Ток холостого хода, %
короткого замыкания
холостого хода
ТНЗП-400/10УЗ
1
2
3
4
5300
1250
5,6
6,7
6,3
2,1
ТНЗП-630/10УЗ
6 900
1600
5 4,75 4,5
5 4,75 5,3
1,8
ТНЗГ1-1000/10УЗ
1
2
3
4
5
6
10 600
2300
5
5
5
5,3
5
5,3
1,4
ТНЗП-1600/10УЗ
13 600
2800
5,3
4,5
5,3 5
5,3
5,3
5,6
1,3
Выводы сетевых и вентильных обмоток размещаются на торцевых (узких) сторонах кожухов трансформаторов. При этом трансформаторы изготовляются в зависимости от расположения выводов сетевых обмоток левого (выводы сетевых обмоток слева) и правого (выводы сетевых обмоток справа) исполнений по отношению к лицевой стороне (сторона таблички технических данных). Выводы вентильных обмоток располагаются с противоположной стороны.
Конструкция выводов сетевых обмоток обеспечивает возможность либо кабельного подсоединения» либо шинного (высоковольтного вводного шкафа).
Таблица 8.11
Тип трансформа тора
Габаритные размеры, мм
Полная масса, кг
厶1 ё
ТНЗП-400/10УЗ
2060
1180
2060
3250
ТНЗП-бЗО/ЮУЗ
2060
1180
2060
4000
ТНЗП-1000/10УЗ
2360
1250
2240
5300
ТНЗП-1600/10УЗ
2580
1320
2650
8250
84 Масляные трансформаторы
В настоящее время выпускаются следующие серии масляных трансформаторов, используемых для схем тиристорных электроприводов:
двухобмоточные трансформаторы с ПБВ;
двухобмоточные трансформаторы с РПН (с одной и двумя активными частями);
трансформаторы с расщепленными обмотками для перекрестных схем";
трехобм оточные тр ансформ атор ы.
Масляные трансформаторы имеют такие конструкции, в которых соединение сетевых обмоток в звезду и треугольник выполняется внутри бака. На крышке бака трансформатора размещены три ввода сетевых обмоток (для трансформаторов с двумя активными частями — шесть вводов сетевых обмоток). Число вводов вентильных обмоток зависит от типа трансформатора н его мощности. Все вводы разборного типа с механическим креплением.
Каждый трансформатор снабжен расширителем, сообщающимся с атмосферой через воздухоочиститель; контрольными устройствами — маслоуказателем, реле газовой защиты, термометром манометрическим; термосифонным фильтром для очистки и регенерации трансформаторного масла； арматурой для заливки и доливки масла и присоединения фильтр а-пресса; краном для взятия пробы масла. Трансформаторы с РПН снабжены также съемным механизмом для подъема контактора переключающего устройства.
Трансформаторы с дутьевым охлаждением (мощностью 8000 кВА и выше) снабжены шкафом автоматического управления дутьем, который управляет системой охлаждения в зависимости от теплового режима и нагрузки траисформаторов. Шкаф управления устанавливают на
баке трансформатора. Питание системы- охлаждения осуществляется от трехфазной сети 380 В с нулевым проводом. Потребляемая системой охлаждения мощность ——не более 2,5 кВт (для трансформаторов с двумя активными частями в одном баке).
Трансформаторы снабжены катками с ребордой, укрепленными на поворотных каретках и позволяющими осуществить поперечное или продольное передвижение трансформаторов по колее 1524 мм.
Трансформаторы предназначены для работы в установках с перенапряжениями на стороне ТП, не превышающими 2800 В, В связи с этим защита вентильных обмоток разрядниками не требуется.
В трансформаторах на выпрямленное напряжение 460 и 660 В вентильные обмотки должны быть защищены пробивными предохранителями от появления в них высокого потенциала в случае пробоя с сетевой обмотки на вентильную. Пробивные предохранители входят в комплект поставки масляных трансформаторов.
Двухобмоточные масляные трансформаторы с ПЕВ
Трансформаторы предназначены для питания ТП с трехфазной мостовой схемой при выпрямленном напряжении 460, 660 и 1050 В и выпрямленном токе 2500, 4000, 5000, 6300 и 8000 А.
Типовая мощность трансформаторов: 2500, 4000, 6300 и 10 000 кВ-А (для электроприводов, выполненных по 6-импульсной схеме, трансформаторы мощностью 10 000 кВ«А обычно не используются).
Трансформаторы соответствуют ГОСТ 23733-79.
Схема и группа соединения обмоток трансформаторов: У/Д—11 либо Д/Д—0 (по указанию в заказе).
Линейное напряжение сетевых обмоток трансформаторов мощностью до 6300 кВ・А составляет 6 или 10 кВ (по указанию в заказе); при мощности 10 000 кВ-А оно равно 10 кВ.
Номинальные мощности, напряжения сетевой обмотки, напряжения и токи вентильной обмотки трансформаторов, а также токи и напряжения ТП приведены в табл. 8.12. Потери холостого хода и короткого замыкания, ток холостого хода, напряжение короткого замыкания трансформаторов указаны в табл. 8.13.
В табл. 8.14 приведены габаритные размеры трансформаторов throe ТМП, ТДП.
Двухобмоточиые трансформаторы с РПН
Трансформаторы предназначены для питания ТП, выполненных по трехфазной мостовой схеме (6-пульсная схема), при выпрямленном напряжении 660, 825 и 1050 В и выпрямленном токе 2500, 4000 и 6300 А и для питания ТП с двумя трехфазными мостовыми схемами, соединенными параллельно (12~пульсная схема), при выпрямленном напряжении 660, 820 и 1050 В и общем выпрямленном токе 2500, 4000, 5000, 6300. 8000, 10 000 н 12 500 А.
Трансформаторы серий ТМНП, ТДНП изготовляют с одной активной частью на типовую мощность 4000, 6300 и 10 000 кВ-А. Трансформаторы серий ТМНПД, ТДНПД выполняют с двумя активными частями в одном баке на типовую мощность 5000, 8000, 12 500 и 20 000 кВ-А. Вентильная обмотка каждой активной части таких трансформаторов
Таблица 8.12
Тип трансформатора
Сетевая обмотка
Вентильная обмотка
Преобразователь
識
蝕
кра
ш
<
WpQ
舞
<
§
ТМП-2500/10У2
1, 2
3, 4
2300
6
10
406
3270
460
4000
5, 6
7, 8
2040
6
10
577
2040
660
2500
9, 10
Н, 12
2510
6
10
711
825
ТМП-4000/10У2
1, 2
3, 4
4040
6
10
572
4080
660
5000
5, 6
7, 8
3230
6
10
3270
4000
9, 10
И, 12
4050
6
10
716
825
13, 14
15, 16
3230
6
10
915
2040
1050
2500
ТМП-6300/10У2
1, 2
3, 4
ЕОЗО
6
10
565
5140
660
6300
5, 7
7, 8
6280
6
10
706
К25
9, 10
И, 12
4990
6
10
4080
5000
13, 14
15, 16
6360
6
10
S00
1050
17, 18
19, 20
5090
6
10
3270
4000
ТДП-10000/10У2
7980
8020
10 130
10 170
10
896
900
896
900
5140
1050
6300
6530
8000
Таблица 8.13
Тип трансформатора
Исполнение
Потери, Вт
Напряжение короткого замыкания, В
Ток холостого хода» %
холостого хода
короткого замыкания
ТМП-2500/10У2
1—4
5, 6
7, 8
9—12
4500
4500
4950
4950
21 600
15 500
15 500
22000
7,3
5,7
5,8
7
1,4
1,5
1,5
1,4
ТМП-4000/10У2
3, 4
7100
30 500
7,3
7,5
7,6
1
5
6, 7
8
20300
5,9
6,2
1,3
9—12
13 14—16
6700
6700
6700
31 600
19 500
19 500
8/
5,6
5,9
1
1,3
1,3
ТМП-6300/10У2
3, 4
9700
33 600
6,5
6,3
6,1
1,1
5
6, 7
8
43 800
8」
7,9
7,7
0,9
9
10, 11
12
28 500
6,4
6,3
6,1
1」
13
14
15
16
9400
44 800
44 800
45 700
44 800
8,5
8,3
8,3
8,1
0,8
17
18
19
20
9400
30 000
6,8
6,6
6,6
6,5
1
ТДП-10000/10У2
1
13 500
39000
39 000
63 330
63 330
6,1
7,7
1
0,8
Таблица 8.14
Тип трансформатора
Габаритные размеры, мм
Полная масса, кр
Я
L
в
ТМП-2500/10У2
3600
2850
1880
9400
ТМП-4000/ЮУ2
3600
3000
2550
12 300
ТМП-6300/10У2
4200
3100
2650
18 000
ТДП-10000/10У2
4600
3600
3600
26 000
рассчитана на полное напряжение и половину номинального тока ТП (2500 : 2, 4000 : 2； 5000 : 2; 6300 : 2; 8000 : 2; 10 000:2； 12 500:2 А). Трансформаторы соответствуют ГОСТ 23733-79.
Встроенное устройство РПН обеспечивает возможность уменьшения напряжения вентильных обмоток на 40 % номинального при номинальном напряжении сети, а так*е компенсацию изменения напряжения питающей сети в пределах 士5 %. Число ответвлений сетевой обмотки равно 10. Положение переключателя, соответствующее номинальному напряжению ТП при номинальном напряжении сети, 9.
Трансформаторы рассчитаны на работу при номинальном токе ТП во всем диапазоне регулирования. Величина ступени регулирования не более 7 % номинального напряжения вентильной обмотки.
Устройство РПН допускает ручное, дистанционное и автоматическое управление. Для трансформаторов с двумя активными частями обеспечивается раздельная н одновременная работа приводных механизмов устройства РПН (по указанию в заказе). Питание приводных механизмов устройства РПН от сети трехфазного тока напряжением 380 В с нулем частотой 50 Гц.
В приводных механических устройствах РПН установлено по три сельсина-датчика: один ——для дистанционной передачи положения пере- ключателя, два ——для коррекции напряжения вентильной обмотки.
Схема и группа соединения обмоток трансформаторов:
для трансформаторов с одной активной частью: Д/Д——0 либо У/Д—11 (или Д/У—11 в зависимости от мощности) —по указанию в заказе;
для трансформаторов с двумя активными частями: Д/Д —0 и а одной активной части и У/Д——11 на другой активной части.
Линейное напряжение сетевых обмоток трансформаторов мощностью до 8000 кВ-А составляет 6 или 10 кВ (по указанию в заказе), мощностью 10 000 кВ-A и выше оно равно 10 кВ.
Номинальные мощности, напряжение сетевой обмотки, напряжение и токи вентильной обмотки для каждой из активных частей, схемы н группы соединения обмоток трансформаторов, а также токи и напряжение преобразователей приведены в табл. 8.15 (для трансформаторов с одной активной частью) и 8.16 (для трансформаторов с двумя активными частями). Потери холостого хода и короткого замыкания, ток холостого хода, напряжение короткого замыкания трансформаторов даны в табл. 8.17.
В табл. 8.18 указаны габаритные размеры трансформаторов типов ТМНП и ТМНПД (ТДНП и ТДНПД).
Таблица 8.15
Сетевая обмотка
Еентильная обмотка
Схема н группа соединения обмоток
Преобразовательный агрегат
Тип трансформатора
W工
鹼
:Sb
:£0
<
1
6
Д/Д-0
2
3
3220
10
6
568
3270
口/Д—З
У/д-11
660
4000
4
10
у/д—н
5
2540
6
720
Д/Д-0
ТМНП-4000/10У2
6
7
2520
2540
10
6
712
720
Д/Д-0
У/Д-И
825
8
2520
10
712
2040
У/Л—11
2500
9
3220
6
910
д/д-о
10
3220
10
910
Д/Д-0
1050
11
3220
6
910
У/Д—11
12
3220
10
910
У/Д-11
1
5090
6
д/д-о
2
5090
10
5140
Д/Д-0
6300
3
5090
10
571
У/Д-11
660
4
4040
6
д/д-о
ТМНП-6300/10У2
5
4040
10
д/д-о
6
4040
10
4080
У/Д-П
5000
7
8
9
10
5090
5030
5030
5030
10
10
720
712
712
712
д/д~о д/д-о Д/У—11
У/Д-11
825
Продолжение табл. 8.15
Сетевая обмотка
Вентильная обмотка
Схема и группа соединения обмоток
Преобразовательный агрегат
Тип трансформатора
弥 窕
勲
Ей
V
Sen
V
£
11
4070
6
720
д/д-о
5000
12
13
4030
4030
10
6
712
712
д/д-о
Д/У-11
825
14
4030
10
712
3270
У/Д-11
4000
15
5050
6
д/д-о
ТЛШП-6300/10У2
16
17
5050
5050
10
6
893
Д/Д-О
д/у-п
1050
18
5050
10
У/л—и
19
3800
6
д/д/о
20
21
3800
3800
10
6
428
5140
v/д-н
д/д/о
460
6300
22
3800
10
У/Д—11
1
6330
711
д/д-о
825
2
6260
703
5140
Д/У-11
6300
ТДНП-10000/10У2
3
4
8050
10
д/д-о
Д/У—и
1050
905
5
6
6390
4080
д/д—о
Д/У-11
5000
Тип трансформатора
С«?теваЯ Обмотка
Вентильная обмотка
Схема н группа соединения обмоток
Преобр азователь
我 巽
«и
Xta
V g
Хсо
< g
Соединение ТП
1 2
2030
6
10
574
2040
660
5000
ТМНПД-5000/10У2
3
4
2000
6
10
706
1630
д/л-о；
У/Д—Н
825
4000
Параллельное
5
6
1580
6
10
893
1020
1050
2500
ТДНПД-8000/10У2
9
10
3220 3220 2540 2540 3200 3170 2540
2520 3220 3220
6
10
6
10
6
10
6
10
6
10
568
568
568
568
720
712
720
712
910
910
3270 3270 2570 2570 2570 2570
2040 2040
2040 2040
д/д-0；
У/д-11
660
660
660
660
825
825
825
825
1050
1050
8000
8000
6300
6300
6300
6300
5000
5000
5000
5000
То же
Таблица 8Л6
2
00
6
Р
m
g 84 маслян£е тране фо p мат。pg 287
4370
4030
6
6
309
285
8160
Д/У—11; Д/Д-0
660
10 000
Последовательное
2
4370
4030
Ю
10
309
285
3
4040
1U
571
4080
У/Д—11; д/д—0
ТДНПД-12500/10У2
4
5090
5040
6
720
712
4080
Д/Д—О
Д/y-ll
825
10 000
Параллельное
5
5030
5040
is
712
713
Д/Д—0；
У/Д—11
6
4070
4U30
6
720
712
3270
д/д-о：
Д/У—11
8000
7
4030
10
712
3270
Д/Д-—о；
У/Д—11
Тип трансформатора
Сетевая обмотка
Вентильная обмотка
Схема и группа соединения обмоток
Преобразова тель
氧
hm
Хсп
< ё
Xcq
V
Соединение ТП
ТДНПД-12500/10У2
8
5050
6
893
3270
д/д-о； Д/У-11
1050
8000
Параллельное
9
5050
5060
10
894
д/д-о； У/д-н
10
3980
6
893
2570
Д/Д—о；
Д/У—11
6300
11
10
д/д-о； У/Д—н
ТДНПД-20000/10У2
1
6280
6210
10
711
713
5140
д/д-о；
Д/У—11
825
[2 500
2
7990
905
1050
3
6390
4080
10 000
Продолжение табл. &16
р
户
00
2
00
00
Таблица 8.17
Тип трансформатора
Потери, Вт
Ток холостого хода, %
Напряжение короткого замыкания, %
холостого хода
короткого замыкания
1,3
7,8
7500
27 000
1,3
1,3
7,8
7,8
1,3
7,7
6900
1,4
6,3
7МНП-4000/10У2
6600
6900
17 700
1,3
1,4
6,4
6,3
6600
1,3
6,4
9
10 И
7500
27 000
1,3
7,6
12
1
7,8
2
39 000
1,25
7,7
3
10 800
7,7
24 500
1,55
6,2
24 500
1,55
6,2
27 000
1,55
6,1
7
9500
42 000
0,95
8,5
8
10 800
39 000
1,25
7,6
9
9500
42 000
0,95
8,4
10
10 800
39 000
1,25
7,6
11
9500
27 000
1,25
6,8
ТМНП-6300/10У2
12
10 800
24 500
1,55
6,1
13
9500
27 000
1,25
6,7
14
10 200
24 500
1,55
6,1
15
9500
39 000
8,2
16
9500
39 000
0,95
В,1
17
9500
42 000
8,4
18
9500
39 000
8,2
19
20
21
10 800
34 500
1,55
6,3
22
19—977
Продолжение табл. 8.17
Тип трансформатора
Потерн, Вт
Ток холостого хода, %
Напряжение короткого замыкания, %
холостого хода
короткого
замыкания
1
2
14 800
39 000
1,5
5,6
5,5
ТДНП-10000/10У2
3
58 000
0,75
8,2
8,1
4
12 500
5
6
39 000
0,95
6,5
6,5
1
39 500
1,5
7,5
2
10800
39 500
1,5
7,5
ТМНПД-5000/10У2
3
36 000
1,5
7,2
4
11300
36 000
1,5
7,2
5
28 300
2,1
5,6
6
28 300
2」
5,6
14 300
54 000
1,3
7,8
3
4
36 500
1,65
6,1
ТДНПД-8000/10У2
5
14 000
54 000
1,1
13 500
54 000
1
14 000
35 000
1,4
13 500
35 000
1,3
15 000
54 000
1,3
15 000
54 000
1,3
1
21 500
84 000
1,5
6,1—6,7
2
21 500
84 000
6,1—6,6
3
21 500
53 000
1,6
6,1
4
19 300
85 000
0,95
8,1—8,5
5
21 500
78 000
7,6
ТДНПД-12500/10У2
6
19 300
54 000
1,2
6,5-6,8
7
21500
49 000
1,5
6,1
8
19 300
78 000
0,95
8,3
9
19 300
78 000
0,95
2,2
10
19 300
49 000
1,2
6,5
И
19 300
49 000
1,2
6,5
Продолжение табл. 8.17
Тип трансформатора
Потери, Вт
Ток холостого хода
Напряжение корот* кого замыкания, %
холостого хода
короткого замыкания
1
29 500
78 000
1,5
5,5
ТДНПД-20000/10У2
2
25 000
116 000
0,75
8,1
3
25 000
78 000
0,95
6,5
Таблица 8.18
Тип трансформатора
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
L
в
“
маслэ
полная
ТМНП-4000/10У2
3850
2650
4050
5600
17 000
ТМНП-6300/10У2
3900
2850
4200
7000
22 500
ТДНП-10000/10У2
4500
3300
4800
9500
29 000
ТМНПД-5000/10У2
4000
3900
4100
10 500
28 000
ТДНПД-8000/10У2
4000
4500
4200
11 100
31 000
ТДНПДЧ2500/10У2
4500
4700
4600
15 400
45 000
ТДНПД-20000/10У2
4800
4860
5000
17 850
56 000
19*
Для трансформаторов с одной активной частью на крышку выводят не менее трех вводов сетевой обмотки и трех вводов вентильной обмотки (для трансформаторов ТМНП-4000/10У2 и ТМНП-6300/10У2—— по шесть вводов вентильной обмотки); для трансформаторов с двумя активными частями •— не менее шести вводов сетевых обмоток и шести вводов вентильных обмоток; (для трансформатора ТДНПД-8000/10У2 и некоторых исполнений ТДНПД-125000/1 ОУ2 — по двенадцать вводов вентильных обмоток).
Трехобмоточные трансформаторы
Трансформаторы серий ТМТП, ТДТП, ТРДТП предназначены для питания ТП электроприводов постоянного тока при соединении преобразовательных мостов по 12-пульсной схеме. Трансформаторы выпускают вместо двухобмоточиых трансформаторов с ПБВ с двумя активными частями (серий ТМПД, ТДПД) и трансформаторов с расщепленными обмотками с двумя активными частями для противоп ар аллельных и перекрестных схем (серии ТРДПД).
Трансформаторы предназначены для питания ТП при выпрямленном напряжении 660, 825 н 1050 В н выпрямленном токе 2X1250, 2Х Х2000, 2X2500, 2X3200, 2X4000, 2X5000 (4X2500), 2X6300 (4X3200), 2X8000 (4X4000), 2X10 000 (4X5000), 4X5000 (4X6300) А.
Трансформаторы серий ТМТП, ТДТП служат для питания двух мостовых схем (каждая от одной вентильной обмотки), включенных параллельно и обеспечивающих 12-фазиый режим выпрямления. Каждая вентильная обмотка рассчитана на полное напряжение и половину номинального тока ТП, а сетевая обмотка ——на одновременную работу обеих вентильных обмоток. Эти тр ансформаторы могут использоваться и для двухдвигательных электроприводов, где в каждом электроприводе ТП выполнен по 6-пульсиой схеме.
Трансформаторы серии ТРДТП имеют исполнения для противопа- раллельных и перекрестных схем реверсивных ТП.
Тр ансформаторы для противопар аллельных схем могут питать четыре мостовые схемы (каждая от своей вентильной обмотки) или две мостовые схемы (каждая от двух параллельно соединенных вентильных обмоток с одинаковой схемой соединения) при 12-пульсной схеме выпрямления.
Сетевая обмотка у этих трансформаторов рассчитана на одновременную работу всех вентильных обмоток. Трансформаторы ТРДТП могут использоваться для двухдвигательных электроприводов, в которых каждый электропривод имеет ТП, выполненный по 6-пульсной схеме.
Трансформаторы для перекрестных схем предназначены для питания реверсивных ТП, в которых группы《Вперед》и «Назад» подключены каждая к своей вентильной обмотке, при этом каждая схема («Вперед» и «Назад») выполняется по 12-пульсной схеме выпрямления. Сетевая обмотка рассчитана на неодновременную длительную работу всех вентильных обмоток.
Трансформаторы серий ТМТП, ТДТП выполняются на типовую мощность 3200, 5000 и 8000 кВ-А, трансформаторы серии ТРДТП для про
тив on ар аллельных схем — иа мощности 12 500, 20 000 и 32 000 кВ-А, трансформаторы ТРДТП для перекрестных схем ——на мощности 8000, 12 500, 20 000 и 25 000 кВ-А.
Схема и группа соединения обмоток трансформаторов：
серий ТМТП, ТДТП — Д/ДУ—0—11 (при напряжении сети 6 кВ) и У/ДУ—1—0 (при напряжении сети 10 кВ), ТУ 16-717.120-82;
серии ТРДТП (без буквы Р): ТРДТП-12500/10 — Д/ДДУУ—0— 11 (при 6 кВ) или У/ДДУУ—1—0 (при 10 кВ), ТРДТП-20000/10 и ТРДТП-32000/10—Д/ДДУУ—0—11, ТУ 16-717.122-82;
серии ТРДТП (с буквой Р): ТРДТП-8000/ЮР и ТРДТП-12500/ 10Р-.Д/УУДД—11—0 (при 6 кВ) и У/УУДД — 0 — 1 (при 10 кВ), ТРДТП-2000/10Р, ТРДТП-25000/10Р—Д/УУДД—11—0, ТУ 16-717.123-82.
Номинальные мощности, напряжения сетевой обмотки, напряжение и токи вентильных обмоток, схемы и группы соединения обмоток трансформаторов, а также токи и напряжение ТП приведены в табл. 8.19. Потери холостого хода и короткого замыкания, ток холостого хода и различные напряжения короткого замыкания трансформаторов указаны в табл. 8.20—8.23.
Указанные в табл. 8.20, 8.22 и 8.23 напряжения короткого замыкания характеризуются следующим образом. Напряжение короткого замыкания сквозное ——между фазное напряжение (линейное), которое должно быть приложено к выводам сетевой обмотки трансформатора, чтобы в ией установился номинальный ток при замкнутых накоротко всех вентильных обмотках. Напряжение короткого замыкания частичное—междуфазное напряжение, которое должно быть приложено к выводам сетевой обмотки трансформатора, чтобы в ней установился номинальный ток при замкнутой накоротко одной вентильной обмотке и разомкнутых остальных обмотках.
Напряженке короткого замыкания коммутации ——междуфазное напряжение, которое должно быть приложено к выводам сетевой обмотки трансформатора, чтобы в ней установился номинальный ток при замкнутых вентильных обмотках с одинаковой схемой соединения, одновременно участвующих в коммутации в номинальном режиме, и разомкнутых остальных обмотках.
Напряжение короткого замыкания расщепления ——напряжение, которое должно быть приложено к одной из вентильных обмоток, чтобы в ней установился ток, соответствующий номинальной мощности сетевой обмотки прн замкнутой накоротко другой обмотке и разомкнутой сетевой обмотке.
Напряжение короткого замыкания групповое (для трансформаторов ТРДТП) — напряжение, которое нужно подвести к вентильным обмоткам, одновременно участвующим в коммутации в номинальном режиме, чтобы в иих установился ток, соответствующий номинальной мощности сетевой обмотки при замкнутых накоротко всех других вентильных обмотках и разомкнутой сетевой обмотке.
Напряжение короткого замыкания двух частей с разной схемой соединения ——междуфазное напряжение, которое должно быть приложено к выводам сетевой обмотки трансформатора типа ТРДТП, чтобы в ией установился номинальный ток при замкнутых накоротко двух вентильных обмотках с разной схемой соединения и разомкнутых остальных обмотках.
Таблица 8.19
Тип трансформатора
Сетевая обмотка
Вентильная обмотка
Преобр азова тел ь
弱
晟
£cq
< g
НВ
<
ТМТП-3200/10У2
1
2
3120
6
10
570
2X1633
660
2X2000
3
4
2430
6
10
711
715
2X1020
825
2X1250
5
6
3080
6
10
900
1050
ТМТП-5000/10У2
1
2
4920
6
10
572
2x2570
660
2 X3200
3
4
3900
6
0
566
2x2040
2x2500
5
6
4850
6
10
,10
825
7
8
3880
6
10
2х 1633
2 x2000
9
10
4920
6
10
900
1050
ТДТП-8000/10У2
1
2
7760
6
10
712
2X3270
825
2 x4000
3
4
6110
6
10
705
2 x2570
2 X3200
5
6
7750
6
10
900
1050
6150
6
10
2x2040
2X2500
Продолжение табл. 8.19
Тип трансформа тора
Сетевая обмотка
Вентильная обмотка
Преобразователь
訴 黑
1?
оГ к
V g
Х«
V 咅
ТРДТП-12500/10У2
[
2
12 260
6
10
709
4X2570
825
4X3200
2x6300
3
4
9730
6
10
702
4x2040
4X2500
2 x5000
5
6
12 280
6
10
899
1050
7
8
9830
6
10
4X1630
4X2000
2x4000
ТРДТП-20000/10У2
1
2
19 500
15 600
10
710
4x4080
825
4X5000
2x10000
3
4,
19 700
19 700
900
4x3270
1050
4X4000
2X8000
5
15 500
4x2570
4X3200
2X6300
ТРДТП-32000/10У2
1
2
30 780
24 430
10
896
4X5140
4X4080
1050
4X6300
4X5000
ТРДТП-8000/10РУ2
1 2
5580
6
10
743
2X2250
825
2x2500
ТРДТП-12500/10РУ2
1 2
8s00
6
10
743
741
2X3600
825
2x4000
7160
6
10
940
950
2x2250
1050
2 x 2500
ТРДТП-20000/10РУ2
1
2
14 200
11 300
10
732
751
2 X5660 2X4490
825
2 x 6300 2X5000
3
4
14 200
11 400
950
950
2X4490
2X3600
1050
2 x 5000 2X4000
ТРДТП-25000/10РУ2
]
17 980
10
950
2x5660
1050
2x6300
* Схема соединения обмоток Д/ДДДД——0.
Таблица 8.20
Тип трансформатора
Потери, Вт
Напряжение короткого замыкания, %
盆次
eg
холостого хода
короткого замыкания
ТМТП-3200/10У2
ЗЛ
5,6
5450
5450
5800
35 000
28 000
35 000
12,4
11,5
12,0
5,7
5,4
5,5
26,8
24,7
26
0,9
1,2
1,1
ТМТП-5000/10У2
1,2
3,4
5,6
7,8 |9, 10
7000
49 000 40000 48 100
40 000
44 000
13,7 13,0
13,7 13,0
13,9
6,6
6,6
6,6
28,5
29
28,5
29
29,2
0,75 0,9 0,75 0,9 0,75
ТДТП-8000/10У2
1,2
3,4
9800
67 000
55 000
14,0
13,3
6,3
6,1
30,8
29,3
0,9
1,1
5,6
7,8
10 200
62 500
51 000
13,5
13,0
6
6
30
28,4
[
1,2
Таблица 8.21
Тип трансформатора
Исполнение
Потери, Вт
Ток холостого хода, %
ХОЛОСТОГО хода
короткого
замыкания
ТРДТП-12500/10У2
11 000
116 000
116 000
73 000
73 000
0,6
0,6
0,8
0,8
102 000
0.6
11 500
102 000
0,6
65 000
0,9
65 000
0,9
18 500
143 000
0,5
18 500
100 000
0,5
ТРДТП-20000/10У2
23 500
130 000
1
23 500
130 000
1
23 500
85 000
1,3
ТРДТП-32000/10У2
-1
2
29 000
29 000
195 000
155 000
0,6
0,7
Таблица 8.22
Напряжение короткого замыкания, %
OJOca。匚匚AdJ Ккш^к-Еф^огалOJOca。匚匚AdJ Ккш^к-Еф^огалKHHtuIruamoedKHHtuIruamoedвнн isssoo 管on 6X0 占OHENd о «фьогаг XAggвнн isssoo 管on 6X0 占OHENd о «фьогаг XAggOJOHhsJQehOJOHhsJQehкк-п«ь&20^кк-п«ь&20^OJOHrooCQHQOJOHrooCQHQ3SHQH 弓。5S3SHQH 弓。5SТип тр ан сформа тор аТип тр ан сформа тор а
OJOca。匚匚AdJ Ккш^к-Еф^огал
OJOca。匚匚AdJ Ккш^к-Еф^огал
KHHtuIruamoed
KHHtuIruamoed
внн isssoo 管on 6X0 占OHENd о «фьогаг XAgg
внн isssoo 管on 6X0 占OHENd о «фьогаг XAgg
OJOHhsJQeh
OJOHhsJQeh
кк-п«ь&20^
кк-п«ь&20^
OJOHrooCQHQ
OJOHrooCQHQ
3SHQH 弓。5S
3SHQH 弓。5S
Тип тр ан сформа тор а
Тип тр ан сформа тор а
ТРДТП-12500/10У2
1, 2
3, 4
5, 6
7, 8
7,4
7,4
5,9
5?9
7,4
7Л
5,6 而
17,1 IKi
13,6 ТзТб
16,4 1бД
13
1з
29,6 瓦г
23,6 Щ
28
1М
22,4
В
13,3 ~7А
10,6 百
12,6
10,1 粛
(50) (65,2)
(40)
38,8
30,8
37,6
29,6
(52)
(46,4)
(61,6)
(37,6)
(49,2)
1
8,5
18,8
33,7
15,2
(59,5)
41,5
8,5
18,8
18,8
&1
(70)
2
6,8
15,1
27
12,1
(48)
33,5
6,8
15,1
15,1
6,8
(59,5)
ТРДТП-20000/10У2
3
6,9
15,6
27,5
12,4
(47,5)
35
6,9
15,6
15,6
6,9
(60,5)
4
6,9
6,9
27,5
(47,5)
(60,5)
5
5,5
12,3
21,6
9,8
(37,5)
27,5
5,5
12,3
12,3
5,5
(47,5)
1
13,5
14
29
29
(64)
0,2
ТРДТП-32000/10У2
(0,5)
2
11
11,5
24
24
(52)
0,2
(0,5)
Примечания: 1.
В числителе дроби указано
иапряжеиие короткого замы-
кания при схеме частей
вентильной обмотки
ДДУУ,
в знаменателе — при
парал-
лельном соединении частей вентильной обмотки с одинаковой схемой соединения.
2. В числителе в скобках указано напряжение короткого замыкания между частями, имеющими одинаковую схему соединения, в знаменателе в скобках一 разные схемы.
Таблица 8.23
Тип трансформатора
Потерн» Вт
Напряжение короткого замыкания, %
ь^
X X
ТРДТП-8000/10РУ2
1 2
8 800
55 000
57 000
14,9
7,0
31,6
1,1
ТРДТП-12500/10РУ2
1
2
13 000
93 000
15,2
6,8
32
1
3
4
12 000
75 000
12,8
5,8
28,4
1,1
ТРДТП-20000/10РУ2
1 2
15 000
119 000
76 000
15,3
12」
7,3 5力
32
25,4
0,6
0,75
3
4
18 000
116 000
75 000
16
12,8
7,6
6,1
33,6
26,9
0,9
1,1
ТРДТП-25000/10РУ2
1
19 000
140 000
14,8
7
31,2
0,7
В табл. 8.24 приведены габаритные размеры трансформаторов типов ТМТП и ТРДТП..
На крышки трансформаторов выведены три ввода сетевых обмоток и шесть (для серий ТМТП, ТДТП) либо двенадцать (для серии ТРДТП) вводов вентильных обмоток.
Таблица 8.24
Тип трансформатора
Габаритные размеры, мм
Полная масса, кг
в
н
ТМТП-3200/10У2
3000
2500
3800
12 500
ТМТП-5000/10У2
3450
2550
3800
16 200
ТДТП-8000/10У2
3460
3400
3600
18 000
ТРДТП-12500/ЮУ 2
3800
3540
4750
28 600
ТРГ1ТП-20000/10У2
4500
4000
4950
42 500
ТРДТП-32000/10У2
4700
4400
еооо
60 000
ТРДТП-8000/10РУ2
3550
3500
4000
20 000
ТРДТП-12500/10РУ2
3900
3600
4900
28 500
ТРДТП-20000/10РУ2
4400
4000
5900
46 000
ТРДТП-25000/10РУ2
4400
4000
6200
Е0 000
Сглаживающие реакторы
Сглаживающие реакторы серий ФРОС, СРОС, СРОСЗ, ТРОС включают на стороне выпрямленного тока ТП и выбирают из условия ограничения пульсаций тока значением, допустимым для конкретного дви- гателя.
Обозначение типов сглаживающих реакторов содержит следующие данные: С (или Ф, или Т)——назначение реактора (С — сглаживающий, Ф — фильтровый, Т — токоограничивающий); Р — наименование изделия (реактор); О ——число фаз (однофазный); С (или СЗ)——обозначение вида охлаждения (С — естественное воздушное при открытом исполнении, СЗ — естественное воздушное при защищенном исполнении); через тире приводится типовая мощность в киловольт-ампер ах, после др оби- класс напряжения, кВ (только для реакторов серии ФРОС); У4 (УХЛ4) — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
Сглаживающие реакторы, используемые в электроприводе, изготовляются со стальным сердечником (серий ФРОС, СРОС, СРОСЗ) и без него (ТРОС).
Реакторы со стальным сердечником могут быть одностержневые (серий ФРОС и СРОСЗ) и двухстержневые (серии СРОС). Ранее использовались реакторы двухстержневые, представляющие собой обмотку, намотанную на П-образный стальной сердечник. В настоящее время для комплектных тиристорных электроприводов используются реакторы од- ностержиевые серии ФРОС типовой мощностью до 1000 кВ-A и серии СРОСЗ типовой мощностью до 6300 кВ・А.
Одностержневые реакторы серии ФРОС соответствуют ТУ 16- 527.021-83 и рассчитаны для длнтельно員 работы б цепи выпрямленного тока со значением выпрямленного напряжения не выше 500 В. Они выпускаются на номинальный ток 250, 320, 500, 800 и 1000 А и номинальную индуктивность соответственно 6,5 (1,5); 4,2 (1,0); 3,25 (0,75); 5,0 (2,3; 0,6); 1,6 (0,35) мГн. Типовая мощность реакторов 65, 125, 250, 500 и 1000 кВ-А.
Основные данные реакторов серии ФРОС приведены в табл. 8.25.
Реакторы серии ФРОС выпускаются в открытом исполнении и размещаются в шкафу электропривода. Реакторы допускают кратковременное протекание тока, линейно нарастающего от нуля до трехкратного значения номинального, б течение 0,05 с. При этом индуктивность реактора изменяется не более чем на 10 % номинальной. Нагревостойкость изоляции обмотки реактора соответствует классу Н по ГОСТ 8865-70.
Одностержневые реакторы серии СРОСЗ (малошумные) соответствуют ТУ 16-527.268-82 и предназначены для работы в схемах ТП на напряжение до 1050 В. Они выпускаются на номинальный ток 800, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200, 4000, 5000, 6300, 8000, 10 000 и 12 500 А и номинальную индуктивность соответственно 2; 0,8 (1,28); 0,5; 0,48 (0,8); 0,2 (0,32); 0,32 (0,5); 0,12 (0,2; 0,7); 0,32; 0,08 (0,125; 0,24); 0,1; 0,08; 0,06 мГн.
Типовая мощность реакторов 800, 1250, 2000, 3200, 4000, 5000 и 6300 кВ-А. Основные данные реакторов серии СРОСЗ приведены в табл. 8.26, габаритные размеры и масса — в табл. 8.27.
Реакторы серии СРОСЗ сохраняют индуктивность при двукратном номинальном токе. При токах, превышающих это значение, магнитопро-
Таблица 8.25
Тип реактора
Номинальный постоянный ток, А
Номинальная индуктивность, мГн
Активное сопротивление, мОй
Габари тные размеры, мм
Масса, кг
L
в
① РОС-65/0,5УЗ
250
1,5
6,8
260
263
610
82
ФРОС-65/0,5УЗ
320
1
4,5
260
260
610
84
ФРОС-125/0,5УЗ
500
0,75
310
310
610
120
ФРОС-250/0.5УЗ
250
6,5
17,6
385
380
695
216
ФРОС-250/0.5УЗ
320
4,2
11,5
385
380
695
220
ФРОС-250/0.5УЗ
800
0,6
385
380
695
215
① РОС-250/0,5УЗ
1000
0,35
1,1
385
380
695
210
ФРОС-500/0,5УЗ
500
3,25
7,5
480
500
740
340
ФРОС-1000/0.5УЗ
800
2,3
4,7
585
580
740
460
Ф РОС-1000/0,5УЗ
800
5
7,2
630
630
790
510
ФРОС-1000/0,5УЗ
1000
1,6
3,1
585
580
740
470
вод реакторов насыщается, индуктивность уменьшается. Реакторы серии СРОСЗ малошумные, уровень шума не более 80 дБ, допуск на отклонение уровня шума (по шкале А) 5 дБ. Обмотка реактора выполнена с изоляцией класса F по ГОСТ 8865-70. Реакторы поставляются в защищенном исполнении.
Выводы концов обмоток выполняются шинами, обеспечивающими подключение к ним силовых цепей как сверху, так и снизу реакторов.
Двухстержневые реакторы серии СРОС соответствуют ТУ 16- 527.180-82. Они предназначены для работы в схемах ТП на напряжение до 1050 В. Шкала номинальных токов, номинальной индуктивности и ти-
Таблица 8.26
Тип реактора
Параллельное соединение ветвей обмотки реактора
Последовательное соединение ветвей обмотки реактора
« i< w
gig<
х< gg
Р £
0自
СРОСЗ-800МУХЛ4
1600
0,5
3200
800
2
1600
2100
2500
0,2
5000
1250
0,8
2500
2100
СРОСЗ-1250МУХЛ4
4000
0,12
8000
2000
0,48
4000
2800
2500
0,32
5000
1250
1,28
2500
2800
СРОСЗ-2000МУХЛ4
4000
0.2
8000
2000
0,8
4000
4000
СРОСЗ-3200МУХЛ4
6300
0,08
12 600
3200
0,32
6300
4000
СРОСЗ-3200МУХЛ4
6300
0,125
12 600
3200
0.5
6300
4800
СРОСЗ-4000МУХЛ4
8000
0,1
16 000
4000
0,4
8000
5700
СРОСЗ-5000МУХЛ4
10 000
0,08
20 000
5000
0,32
10 000
7500
СРОСЗ-6300МУХЛ4
12 500
0,06
25 000
6300
0,24
12 500
8500
Таблица 8.27
Тип реактора
Номинальный ток, А
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
L
в
“
СРОСЗ>800МУХЛ4
800; 1600;
1250; 2500
800
1000
2350
1200
СРОСЗ-1250МУХЛ4
1250; 2500;
2000; 4000
1400
СРОСЗ-2000МУХЛ4
2000; 4000;
3200; 6300
2000
СРОСЗ-3200МУХЛ4
СРОСЗ-4000МУХЛ4
СРОСЗ-5000МУХЛ4
СРОСЗ-6300МУХЛ4
3200; 6300
4000; 8000
5000; 10 000
6300; 12 500
1000
1200
2500
3200
3500
4000
повой мощности выпускавшихся реакторов серии СРОС (ранее эта серия обозначалась ФРОС) совпадает с аналогичной шкалой реакторов серии СРОСЗ.
Основные данные реакторов серии СРОС приведены в табл. 8.28, 8.29. Реакторы серии СРОС сохраняют индуктивность при двукратном
Таблица 8.28
Параллельное соединение обмоток реактора
Поеледовательное соединение обмоток реактора
諱
Обозначение типа
& и в g
7 8园
2о6共
L d н I
i R
Qra
СРОС-800УХЛ4
1600
0,5
3200
800
2
1600
1480
СРОСЗ-800УХЛ4
2500
0,2
5000
1250
0,8
2500
1660
СРОС-1250УХЛ4
2500
0.32
5000
1250
1,28
2500
2360
СРОСЗ-1250УХЛ4
4000
0.12
8000
2000
0,48
4000
2590
СРОС-2000УХЛ4
4000
0,2
8000
2000
0,8
4000
3530
СРОСЗ-2000УХЛ4
6300
0,08
12 600
3200
0,32
6300
3320
СРОС-3200УХЛ4
СРОСЗ-3200УХЛ4
6300
0,125
12 600
3200
0,5
6300
4900
СРОС-4000УХЛ4
СРОСЗ-4000УХЛ4
8000
0,1
16 000
4000
0,4
8000
4780
СРОС-5000УХЛ4
СРОСЗ-5000УХЛ4
10 000
0,08
20 000
5000
0,32
10 000
5810
СРОС-6300УХЛ4
СРОСЗ-6300УХЛ4
12 500
0,063
25 000
6300
0,252
12 500
8000
Таблица &29
Тип реактора
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
厶1
в 1
СРОС-800УХЛ4
700
1210
1550
СРОС-1250УХЛ4
714
1420
1860
СРОС-2000УХЛ4
844* (830)**
1595
2915* (2985严
СРОС-3200УХЛ4
1915
3635
СРОС-4000УХЛ4
1980
5045
СРОС-.5000УХЛ4
2095
5500
СРОС-6300УХЛ4
964
2414
6300
СРОСЗ-800УХЛ4
785
1470
1675
СРОСЗ-1250УХЛ4
785
1690
2045
СРОСЗ-2000УХЛ4
915
1950
3050* (3180)**
СРОСЗ-3200УХЛ4
915
2275
3780
СРОСЗ-4000УХЛ4
1450
1035
2275
5300
СРОСЗ-5000УХЛ4
1035
2325
5900
СРОСЗ-6300УХЛ4
1035
2615
7000
Для исполнения реактора на токи 2000 и 4000 А. То же на токи 3200 и 6300 А.
номинальном токе; при токах, превышающих это значение, магнитопровод реакторов насыщается н индуктивность уменьшается.
Реакторы серии СРОС поставлялись в двух исполнениях: открытом (для встраивания в шкафы комплектно-преобразовательного устройства) и защищенном.
Уровень шума реакторов серии СРОС— 105 дБ (по шкале А) — превышает уровень шума реакторов серии СРОСЗ, поэтому в электроприводах вместо реакторов серии СРОС в настоящее время используются малошумные реакторы серии СРОСЗ, имеющие меньшие размеры и массу.
Реакторы без стального сердечника серии ТРОС соответствуют ТУ 16-521.193 80 и предназначены для работы в цепях выпрямленного тока напряжением до 1050 В. Индуктивность реакторов этой серии сохраняется при любом токе, поэтому они помимо сглаживания пульсацией служат также для обеспечения селективности защиты при внешних коротких замыканиях и опрокидываниях инвертора ТП электроприводов постоянного тока.
Они выпускаются на номинальный ток 1000, 1600, 2500, 4000 н 5000 А и номинальную индуктивность соответственно 6,5; 0,4 (0,8); 0,315 (0,5; 0,8); 0,315 (0,5; 1,0); 0,2 (0,315; 0,63) мГн.
Типовая мощность реакторов 160, 320, 630, 1000, 1600, 2500, 5000 кВ-А.
Основные данные реакторов серии ТРОС приведены в табл. 8.30.
Сравнение данных реакторов серии ТРОС и серии СРОС (СРОСЗ) показывает, что потери в меди у реакторов без стального сердечника в несколько раз превышают аналогичные потери в реакторах со стальным сердечником.
Таблица 8.30
Тип реактора
<
g
2 w №
諱а 整盲
Габаритные размеры, мм
L
В
Н
ТРОС-160УХЛ4
ТРОС-320УХЛ4
ТРОС-630УХЛ4
ТРОС-630УХЛ4
ТРОС-1000УХЛ4
1000
1600
1600
2500 ：5)0
0,5
0,4
0,8 0,315
0,5
3550
5500
8100
7600
10 700
545
628
780
780
961
980
980
950
950
890
F40
840
1075
1075
1180
260
38)
685
645
830
ТРОС-1600УХЛ4
2500
4000
5000
0,8 0,315
0.2
13 600
14 500
13 300
970
970
970
1300
1300
1300
1460
1460
1460
1223
1160
1223
ТРОС-2500УХЛ4
4000
5000
0,5 0.315
18 800
19 300
1230
1230
1300
1300
1470
1470
1774
1624
ТРОС-5000УХЛ4
4000
5000
1
0,630
31 100
28 800
1730
1730
1320
1320
1470
1470
2959
3049
Реакторы серии ТРОС динамически устойчивы при кратности тока короткого замыкания, равной 15 номинального тока.
Обмотка реактора выполнена с изоляцией класса нагревостойкости F по ГОСТ 8865-70. Выводы реакторов осуществляются шинами. Расположение оси реакторов горизонтальное.
Токоограничивающие реакторы
Токоограничивающие реакторы включают в цепь переменного тока мостовой выпрямительной схемы ТП.
Для ТП используют сухие трехфазные токоограничивающие реакторы серии РТСТ.
Условное обозначение типа реактора расшифровывается следующим образом: РТСТ ——реактор трехфазный сухой (естественное воздушное охлаждение при открытом исполнении) токоограничивающий； первая группа цифр (после тире)——номинальный фазный ток реактора. А; вторая группа цифр — номинальная индуктивность фазы, мГн; УЗ (либо ТЗ)——климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
Реакторы серии РТСТ соответствуют ТУ 16-672.026-83. Реакторы серии РТСТ предназначены для подключения к сети трехфазного тока с линейным напряжением 220, 310 и 410 В (при питании от сети 380 В должны использоваться реакторы на 410 В).
Реакторы изготовляют на номинальные токи 20,5; 41; 82; 165; 265; 410; 660 и 820 А, что соответствует номинальным выпрямленным токам ТП 25, 50, 100, 200, 320, 500, 800 и 1000 А.
Индуктивное сопротивление реакторов соответствует напряжению короткого замыкания (для номинального тока), равному 5,5 %. Основные параметры реакторов приведены в табл. 8.31.
Индуктивность каждой фазы реактора, установленного вне шкафа, с учетом взаимной индуктивности отличается от указанной в табл. 8.31
СРОС-800УХЛ4СРОС-1250УХЛ4 СРОС-2000УХЛ4 СРОС-3200УХЛ4 СРОС-4000УХЛ4 СРОС-.5000УХЛ4 СРОС-6300УХЛ4 СРОСЗ-800УХЛ4СРОСЗ-1250УХЛ4 СРОСЗ-2000УХЛ4 СРОСЗ-3200УХЛ4 СРОСЗ-4000УХЛ4 СРОСЗ-5000УХЛ4 СРОСЗ-6300УХЛ4СРОС-800УХЛ4СРОС-1250УХЛ4 СРОС-2000УХЛ4 СРОС-3200УХЛ4 СРОС-4000УХЛ4 СРОС-.5000УХЛ4 СРОС-6300УХЛ4 СРОСЗ-800УХЛ4СРОСЗ-1250УХЛ4 СРОСЗ-2000УХЛ4 СРОСЗ-3200УХЛ4 СРОСЗ-4000УХЛ4 СРОСЗ-5000УХЛ4 СРОСЗ-6300УХЛ49007009007141042844* (830)**104283012859641285964128596410107851010785121091512109151450103514501035145010359007009007141042844* (830)**10428301285964128596412859641010785101078512109151210915145010351450103514501035155018602915* (2985)**363550455500630016751690204519503050* (3180)**22753780227553002325590026157000155018602915* (2985)**363550455500630016751690204519503050* (3180)**22753780227553002325590026157000Таблица 8：29
СРОС-800УХЛ4
СРОС-1250УХЛ4 СРОС-2000УХЛ4 СРОС-3200УХЛ4 СРОС-4000УХЛ4 СРОС-.5000УХЛ4 СРОС-6300УХЛ4 СРОСЗ-800УХЛ4
СРОСЗ-1250УХЛ4 СРОСЗ-2000УХЛ4 СРОСЗ-3200УХЛ4 СРОСЗ-4000УХЛ4 СРОСЗ-5000УХЛ4 СРОСЗ-6300УХЛ4
СРОС-800УХЛ4
СРОС-1250УХЛ4 СРОС-2000УХЛ4 СРОС-3200УХЛ4 СРОС-4000УХЛ4 СРОС-.5000УХЛ4 СРОС-6300УХЛ4 СРОСЗ-800УХЛ4
СРОСЗ-1250УХЛ4 СРОСЗ-2000УХЛ4 СРОСЗ-3200УХЛ4 СРОСЗ-4000УХЛ4 СРОСЗ-5000УХЛ4 СРОСЗ-6300УХЛ4
900
700
900
714
1042
844* (830)**
1042
830
1285
964
1285
964
1285
964
1010
785
1010
785
1210
915
1210
915
1450
1035
1450
1035
1450
1035
900
700
900
714
1042
844* (830)**
1042
830
1285
964
1285
964
1285
964
1010
785
1010
785
1210
915
1210
915
1450
1035
1450
1035
1450
1035
1550
1860
2915* (2985)**
3635
5045
5500
6300
1675
1690
2045
1950
3050* (3180)**
2275
3780
2275
5300
2325
5900
2615
7000
1550
1860
2915* (2985)**
3635
5045
5500
6300
1675
1690
2045
1950
3050* (3180)**
2275
3780
2275
5300
2325
5900
2615
7000
Тип реактора
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
L 181H
Для исполнения реактора на токи 2000 и 4000 А. То же на токи 3200 и 6300 А.
номинальном токе; при токах, превышающих это значение, магнитопровод реакторов насыщается и индуктивность уменьшается.
Реакторы серии СРОС поставлялись в двух исполнениях: открытом (для встраивания в шкафы комплектно-преобразовательного устройства) и защищенном.
Уровень шума реакторов серии СРОС— 105 дБ (по шкале А) — превышает уровень шума реакторов серии СРОСЗ, поэтому в электроприводах вместо реакторов серии СРОС в настоящее время используются малошумные реакторы серии СРОСЗ, имеющие меньшие размеры и массу.
Реакторы без стального сердечника серии ТРОС соответствуют ТУ 16-521,193-80 н предназначены для работы в цепях выпрямленного тока напряжением до 1050 В. Индуктивность реакторов этой серии сохраняется при любом токе, поэтому они помимо сглаживания пульсацией служат также для обеспечения селективности защиты при внешних коротких замыканиях и опрокидываниях инвертора ТП электроприводов постоянного тока.
Они выпускаются на номинальный ток 1000, 1600, 2500, 4000 н 5000 А и номинальную индуктивность соответственно 0,5; 0,4 (0,8); 0,315 (0,5; 0,8); 0,315 (0,5; 1,0); 0,2 (0,315; 0,63) мГн.
Типовая мощность реакторов 160, 320, 630, 1000, 1600, 2500, 5000 кВ・А.
Основные данные реакторов серии ТРОС приведены в табл. 8.30.
Сравнение данных реакторов серии ТРОС и серии СРОС (СРОСЗ) показывает, что потери в меди у реакторов без стального сердечника в несколько раз превышают аналогичные потери в реакторах со стальным сердечником.
Таблица 8.30
Тип реактора
<
g
義
«SA
2 s 逗a 譚a 整盲
Габаритные размеры, мм
L
В
Я
ТРОС-160УХЛ4
ТРОС-320УХЛ4
ТРОС-630УХЛ4
ТРОС-630УХЛ4
ТРОС-1000УХЛ4
1000 1600
1600 2500 ⑸0
0,5
0,4
0,8
0,315
0,5
3550
5500
8100
7600
10 700
545
628
780
780
961
980
980
950
950
890
F40
840
1075 1075 1180
260
38)
685
645
830
ТРОС-1600УХЛ4
2500
4000
5000
0,8 0,315 0,2
13 600
14 500
13 300
970
970
970
1300
1300
1300
1460
1460
1460
1223
1160
1223
ТРОС-2500УХЛ4
4000
5000
0,5 0.315
18 800
19 300
1230
1230
1300
1300
1470
1470
1774
1624
ТРОС-5000УХЛ4
4000
5000
1
0,630
31 100
28 800
1730
1730
1320
1320
1470
1470
2959
3049
Реакторы серии ТРОС динамически устойчивы при кратности тока короткого замыкания, равной 15 номинального тока.
Обмотка реактора выполнена с изоляцией класса нагревостойкост и F по ГОСТ 8865-70. Выводы реакторов осуществляются шинами. Расположение оси реакторов горизонтальное.
86 Токоограничивающие реакторы
Токоограничивающне реакторы включают в цепь переменного тока мостовой выпрямительной схемы ТП.
Для ТП используют сухие трехфазиые токоограничивающие реакторы серии РТСТ.
Условное обозначение типа реактора расшифровывается следующим образом: РТСТ ——реактор трехфазный сухой (естественное воздушное охлаждение при открытом исполнении) токоограничивающий； первая группа цифр (после тире)——номинальный фазный ток реактора. А; вторая группа цифр — номинальная индуктивность фазы, мГн; УЗ (либо ТЗ)——климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
Реакторы серии РТСТ соответствуют ТУ 16-672.026-83. Реакторы серии РТСТ предназначены для подключения к сети трехфазного тока с линейным напряжением 220, 310 и 410 В (при питании от сети 380 В должны использоваться реакторы на 410 В).
Реакторы изготовляют на номинальные токи 20,5; 41; 82; 165; 265; 410; 660 и 820 А, что соответствует номинальным выпрямленным токам ТП 25, 50, 100, 200, 320, 500, 800 н 1000 А.
Индуктивное сопротивление реакторов соответствует напряжению короткого замыкания (для номинального тока), равному 5,5 %. Основные параметры реакторов приведены в табл. 8.31.
Индуктивность каждой фазы реактора, установленного вне шкафа, с учетом взаимной индуктивности отличается от указанной в табл. 8.31
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Сухие трансформаторы серии ТСЗПЛ
Сухие трансформаторы серии ТСЗПЛ, выпускаемые Бакинским заводом сухих трансформаторов (БЗСТ), по техническим и конструктивным параметрам взаимозаменяемы с трансформаторами серии ТСЗП, выпускаемыми ПО УЭТМ по ТУ 16-717.053-79 и ТУ 16-672.073-85 (см. § 8.2). Трансформаторы предназначены для питания тиристорных преобразователей с трехфазной мостовой схемой выпрямления с номинальными напряжениями 230, 460, 660 н 825 В и номинальными токами 500, 630, 800, 1000, 1600, 2000, 2500 А. Типовая мощность трансформаторов 400, 630, 1000, 1600 и 2500 кВ-А.
Трансформаторы выпускаются в защищенном исполнении. Схема и группа соединения обмоток трансформаторов мощностью от 400 до
Таблица П.1
Тип траисформагора
Мощность сетевой обмотки, кВ - А
Вентильная обмотка
Преобразователь
Напряжение, В
Ток, А
Напряжение, В
Ток, А
402
570
660
ТСЗПЛ-400/10УЗ
364
351
410
310
460
345
362
205
1020
230
1250
653
577
653
800
ТСЗПЛ-630/10УЗ
574
548
406
310
816
1020
1000
1250
574
203
1632
2000
1015
816
825
1000
1019
1020
660
1250
ТСЗПЛЧ000/10УЗ
929
927
1020
1306
600
460
1250
1600
871
1632
345
2000
724
2040
230
2500
ТСЗПЛ-1600/10УЗ
1628
720
1306
825
1600
1611
570
1632
660
2000
1420
402
2040
460
2500
ТСЗПЛ-2500/10УЗ
2324
411
3267
460
4000
1979
561
2042
660
2500
2509
710
2042
825
2500
Таблица П.2
Тип тран сформатора
Потери, Вт
Напряжение короткого замыкания, %
Ток холостого хода, %
холостого хода
короткого замыкания
ТСЗПЛ-400/10УЗ
1200
5200
5,5
2
ТСЗПЛ-630/10УЗ
1600
6500
5,5
1,7
ТСЗПЛ-1000/10УЗ
2100
8600
5,5
1,2
ТСЗПЛ-1600/10УЗ
3000
12 500
0,9
ТСЗПЛ-2500/10УЗ
4800
15 500
1,1
Таблица П.З
Тип трансформатора
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
Длина
Ширина
Высота
ТСЗПЛ-400/10УЗ
1700
900
1800
1700
ТСЗПЛ-бЗО/ЮУЗ
1890
1050
1840
2400
ТСЗПЛ-1000/10УЗ
1970
1100
1940
3200
ТСЗПЛ-1600/10УЗ
2180
1100
2445
4500
ТСЗПЛ-2500/10УЗ
2600
1200
2800
6650
630 кВ-А У/Д—11; мощностью от 1000 до 2500 кВ-А У/Д—11 либо Д/Д—0 (по указанию в заказе). Линейное напряжение сетевых обмоток трансформаторов 6 или 10 кВ (по указанию в заказе). Трансформаторы выполняются с ПБВ (±5 %). Основные параметры трансформаторов серии ТСЗПЛ приведены в табл. П.1 — П.З.
Изоляция сетевой обмотки — литая (для сравнения ——у трансформаторов серин ТСЗП — «монолит»), материал обмотки ——алюминий (у трансформаторов серии ТСЗП — медь), поэтому габаритные размеры трансформаторов серии ТСЗПЛ (завода БЗСТ) и ТСЗП (завода ПО УЭТМ) различны при одинаковых присоединительных и установочных размерах.
Выводы сетевых н вентильных обмоток размещаются на торцевых (узких) сторонах кожухов трансформаторов. При этом трансформато* ры изготовляются в зависимости от расположения выводов сетевых обмоток левого (выводы сетевых обмоток слева) и правого (выводы сетевых обмоток справа) исполнения по отношению к лицевой стороне (сторона таблички технических данных). Выводы вентильных обмоток располагаются с противоположной стороны.
Конструкция выводов сетевых обмоток обеспечивает возможность подсоединения либо кабеля, либо высоковольтного вводного шкафа.
Трансформаторы имеют для передвижения жесткую опорную раму, позволяющую перемещать нх при установке в любом направлении. 21*
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Сухие трансформаторы типа ТРСДЗП-бЗОО/ЮУЗ
Сухие трансформаторы типа ТРСДЗП-6300/10УЗ разрабатываются ПО «Уралэлектротяжмаш» и намечены к выпуску в 1989 г. В отличие от рассмотренных в § 8.2 сухих трансформаторов в указанных трансформаторах используется принудительное охлаждение в виде дутья.
Трансформаторы типа ТРСДЗП предназначаются для питания ТП электроприводов постоянного тока с 12-пульсной схемой выпрямления с номинальным напряжением 660, 825 и 1050 Вис номинальным током 4000, 5000 и 6300 А. Типовая мощность трансформатора 6300 кВ • А. Линейное напряжение сетевых обмоток 6 или 10 кВ (по указанию в заказе). Трансформаторы выполняются с ПБВ (±5%). Схема и группа соединения обмоток трансформаторов для напряжения питающей сети 6 кВ Д/ДУ——11——0; для напряжения питающей сети 10 кВ У/ДУ—1—0. Основные параметры трансформаторов типа ТРСЗП-6300/ 10УЗ приведены в табл. П.4.
Таблица П.4
Преобразователь
Между- фазное напряжение вентильной установки, В
Потери, кВт
Напряжение короткого за- мыкзния (сквозное), %
Ток холостого хода, %
Напряжение, В
Ток, А
холостого хода
короткого замыка
ния
1050
2X2000
000
31
2
825
2x2500
710
31
2
1050
2 x 2500
900
10
38
6—8
1,5
660
2X3200
570
31
2
825
2 x 3200
710
38
1,5
Ориентировочные габаритные размеры трансформатора:
Длина, мм 2900
Ширина, мм 2100
(3150)*
Высота, мм 3600
Масса, кг 17000
При открытых дверях кожуха.
Вводы сетевой н вентильной обмоток трансформаторов располагаются вверху на торцевых (узких) сторонах иожухов.
Трансформаторы изготовляются в зависимости от расположения вводов сетевых обмоток, левого (выводы сетевых ®бмоток слева) и правого (выводы сетевых обмоток справа) исполнений по отношению
к лицевой стороне (сторона таблички технических данных). Выводы вентильных обмоток располагаются с противоположной стороны.
Вентильные обмотки защищены пробивными предохранителями.
Вид охлаждения ——воздушное с принудительной циркуляцией воздуха. Напряжение питания двигателей 380 В.
Трансформаторы имеют тележки с гладкими переставными катками, позволяющими осуществлять поперечное и продольное передвижение.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Выключатели автоматические быстродействующиеи токоограничивающие ВАТ-48
Выключатели автоматические типа ВАТ-48 предназначены для защиты электроустановок постоянного тока от недопустимых перегрузок, коротких замыканий и обратных токов. Выключатели рассчитаны на номинальные токи 2000, 4000, 6300, 12 500 А и напряжения 460, 660 и 1050 В (напряжение 460 В——только для выключателей с номинальными токами 2000 и 4000 А). Максимальное значение отключаемого аварийного тока 70ткл зависит от индуктивности цепи L и в зависимости от последней для выключателей с номинальным напряжением Uhom составляет:
0,2 0,3120100100700,2 0,3120100100700,5 0,87045妬 350,5 0,87045妬 35L, мГн
0,2 0,3
120100
10070
0,2 0,3
120100
10070
0,5 0,8
7045
妬 35
0,5 0,8
7045
妬 35
/откм, кА При Uhom：
1050 В
660 в
Максимальное напряжение, возникающее на главных контактах выключателя в процессе отключения, для выключателя с Uhom=460 В составляет 1060 В, с С/Ном=660 В — 1400 В, с UttOt/i—1050 В — 2100 В.
Собственное время размыкания в цепи с максимальными значениями аварийного тока при индуктивности цепи 0,2 мГн не более 2 мс.
Допустимые перегрузки: 25 % в течение 15 мин (1 раз в 2 ч); 50 % в течение 2 мин (1 раз в 1 ч); 75 % в течение 60 с; 100 % в течение 15 с; 125 % в течение 10 с.
Питание цепей управления осуществляется от сети переменного тока 220 В, причем кратковременно потребляемый ток включения одного полюса не более 5 А, а ток удерживания 0,8 А. Кратковременно потребляемый ток при заряде конденсаторной батареи 10 А, время за^ ряда 6 с.
Выключатель допускает 50 000 циклов включение — отключение при отсутствии тока в главной цепи, в том числе 3000 циклов срабатывания импульсного привода.
Выключатели ВАТ-48 имеют значительно меньшие габариты и массу, чем выключатели ВАТ-42. В частности, выключатель с /ном=6300 А и Uhom=1050 В имеет собственную массу (без аппаратуры управления) 135 и полную 235 кг, габаритные размеры выключателя i023x X 300X750 мм. Соответственно для выключателя с С^ном—12 500 А и Uho炉=1050 В масса 280 и 480 кг и габаритные размеры 1023Х680Х Х79о мм.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Автоматические выключатели серии ВА50
Выключатели автоматические серии ВА50 выпускаются следующих модификаций:
ВА51 и ВА52 на номинальные токи 100 и 160 А — по ТУ 16-641.002-83;
ВА51 и ВА52 на номинальные токи 250, 400 и 630 А — по ТУ 16-641.020-87;
ВА53, ВА54, ВА55 и ВА56 на номинальные токи 400 и 630 А — по ТУ 16-641.022-87;
ВА53-41, ВА54-41, ВА55-41, ВА56-41 на номинальный ток 1000 А — по ТУ 16-522.154-82.
Выключатели серии ВА50 предназначены для замены выключателей серии А3700 для установки в электрических цепях напряжением до 660 В переменного тока н до 440 В постоянного тока.
Выключатели изготовляются следующих исполнений:
по роду тока головной цепи: постоянного, переменного;
по числу полюсов главной цепи: однополюсные (только ВА51 и ВА52 на ток 100 А), двухполюсные, трехполюсные (двухполюсные и трехполюсные выключатели исполняются в едином габарите);
по наличию токограничения: нетокоограничивающие, токоограничивающие;
по видам расцепителей: с электромагнитным максимальным расцепителем тока, с полупроводниковым максимальным расцепителем тока, с тепловым расцепителем, независимым расцепителем, минимальным расцепителем;
по наличию свободных и вспомогательных контактов: а) со свободными контактами, без свободных контактов, со вспомогательными контактами;
по наличию регулировки номинального тока тепловых расцепителей в условиях эксплуатации (только ВА51 и ВА52 на токи 100 и 160 А): а) наличие регулировки; б) без регулировки;
по способу присоединения внешних проводников: с передним присоединением, с задним присоединением;
по виду привода: ручной, электромагнитный, ручной дистанционный;
по наличию защиты выключателей от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с токоведущими частями в соответ- ствии с ГОСТ 14255-69: IP00, IP20;
ло способу установки: стационарные, выдвижные;
по наличию дополнительных механизмов * без дополнительных механизмов, с устройством блокировки положения «отключено» (кроме выключателей с приводом).
Время отключения выключателей под воздействием независимого расцепителя не более 0,04 с; время включения и отключения с электромагнитным приводом не превышает 0,3 с (при переменном токе) и 0,5 с (при постоянном токе).
Рассмотрим особенности отдельных серий ВА50.
Серия ВА51 и ВА52 на токи 100 и 160 А:
ВА51 — нетокоограничивающие, ВА52 — токоограничивающие;
наличие исполнений с электромагнитным максимальным расцепителем тока и тепловым максимальным расцепителем тока или только с электромагнитным максимальным расцепителем тока;
в) наличие регулировки номинального тока тепловых расцепителей в условиях эксплуатации.
Серия ВА51 и ВА52 на токи 250, 400 и 630 А:
для переменного тока ——выключатели трехполюсные, для постоянного тока ——двухполюсные (для напряжения 220 В) и трехполюсные (для напряжения 440 В);
ВА51 — средней коммутационной способности, ВА52 — повышенной коммутационной способности;
наличие исполнений с тепловым и электромагнитным максимальными расцепителями тока для защиты в зоне токов перегрузки и короткого замыкания.
Серия ВА53, ВА54, ВА55 и ВА56 на токи 400 и 630 А и серия ВА53-41, ВА54-41, ВА55-41. ВА56-41 на ток 1000 А:
ВА53 — токоограничивающие, ВА54 — токоограничивающие с высокой коммутационной способностью, ВА55 ——с выдержкой времени в зоне токов короткого замыкания, предназначенные для селективной работы, ВА56 — автоматические без максимальных расцепителей тока;
наличие максимальных расцепителей: расцепитель в зоне токов короткого замыкания с выдержкой времени, расцепитель в зонах токов перегрузки и короткого замыкания; то же с выдержкой времени, без максимальных расцепителей;
наличие полупроводниковых максимальных расцепителей тока;
наличие в выключателях ВА53, ВА54, ВА53-41, ВА54-41 полупроводниковых и электромагнитных максимальных расцепителей тока для защиты в зоне токов перегрузки и короткого замыкания и для защиты от однофазных замыканий. Выключатели ВА55, ВА55-41 с выдержкой времени в зоне токов короткого замыкания имеют полупроводниковые максимальные расцепители тока с выдержкой времени для защиты в зоне токов перегрузки и короткого замыкания и для защиты от однофазных замыканий. Автоматические выключатели ВА56 и ВА56-41 без максимальных расцепителей изготовляются на базе выключателей серии ВА56;
выключатели ВА53, ВА55, ВА56, ВА53-41, ВА55-41. ВА56-41 — стационарные и выдвижные; ВА54 и ВА54-41—только в стационарном исполнении.
В обозначении типов выключателей после указания серии (ВА51, ВА52, ВА53, ВА54, ВА55, ВА56) следует за разделительным знаком двузначное число — условное обозначение номинального тока: 31 —
100 А, 33— 160 А, 35 — 250 А, 37 — 400 А, 39 — 630 А, 41 — 1000 А (для серии ВА51 и ВА52 вместо разделительного знака указывается буква «Г» — для выключателей, предназначенных для защиты двигателей) . Далее после второго разделительного знака следуют шесть цифр (для серии ВА51 и ВА52 на 100 А и 160 А — семь цифр), указывающих относительные признаки исполнений по числу полюсов, виду и количеству расцепителей, наличию свободных контактов, способу присоединения внешних проводников, виду привода, способу установки. После третьего разделительного знака указывается двузначное число условного обозначения степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды. В конце приводится буква и цифра ——условное обозначение вида климатического исполнения по ГОСТ 15150-69.
Примеры условного обозначения выключателей всех серий: В А51-31 -2223160-20УХ Л 3; В А51 -31 -3411300-20У X Л 3; ВА52-35~331150- 20ТЗ; ВА53-37-344830 20УХЛЗ; ВА53-41-381815-20УХЛЗ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Справочник по автоматизированному электронриводу/Под ред. В. А. Елисеева, А. В. Шинянского. М.: Энергоатомиздат, 1983. 616 с.
Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами/Под ред. В.И. Круповича, Ю. Г. Барыбина, М. Л. Самовера. М.: Эиергоиздат. 1982. 416 с.
Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий/Под ред. М. Г. Зименкова, Г. В. Розенберга, Е. М. Фесь- кова. М.: Энергоатомиздат, 1983. 480 с.
Унифицированные аналоговые устройства системы VBCP-AH/ М. Н. Анисимов, Е. Д. Лебедев, В. М. Перельмутер и др.//Электротех- иическая промышленность. Электропривод. 1980. № 4 (84). С. 14—16.
Базилевский В. Г., Гамалей В. JL, Перельмутер В. М. Унифицированная серия комплектных тиристорных электроприводов постоянного тока мощностью 2——12 МВт//Электротехническая промышленность. Электропривод. 1983. № 1 (111). С. 16—21.
Серия КТЭ постоянного тока с улучшенными технико-экономическими показателями/О. В. Слежаиовский, С. Ф. Буряк, В. И. Котляр и др.//Электротехническая промышленность. Электропривод. 1983. № 5 (115). С. 16—18.
Унифицированная серия выпрямителей для комплектных электроприводов мощностью I—12 мВт/С. Ф. Буряк, В. А. Жигало, В. И. Калькой и др.//Электротехническая промышленность. Электропривод. 1984. № 9 (131). С. 13—17.
Гарифов Р. Ь., Флейшман Л. С., Голубцов В. Л. Эксплуатационная надежность тиристорных агрегатов и их модер низ ация//Элек- тротехническая промышленность. Электропривод. 1984. № 12 (134). С. 26—27.
Силовые полупроводниковые преобразователи в металлургии/ С. Р. Резинский, Б. И. Мошкович, И. X. Евзеров и др. М.: Металлургия. 1976. 184 с.
Комплектные системы управления электроприводами тяжелых металлорежущи х стаиков/Под ред. А. Д. Поз деев а. М.: Энергия, 1980. 288 с.
Перельмутер В. М., Сидоренко В. А. Системы управления тиристорным электроприводом постоянного тока. М.: Энергоатом изд ат. 1988. С. 304.
Гончаренко В. К. Особенности применения логических зашит в мощных тиристорных электронриводах//Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1984. № 1 (159). С. 6——9.
Управление вентильными электроприводами постоянного тока/ Е. Д. Лебедев, В. Е. Неймарк, М. Я- Пистрак и др. М.： Энергия. 1970. 192 с.
Тиристорные электроприводы • прокатных станов/Под ред. В. М. Перельмутера. М: Металлургия. 1978. 152 с.
Решмин Б. К・,Ямпольский Д. С. Проектирование и наладка систем подчиненного регулирования электроприводов. М: Энергия. 1975. 184 с.
Динамика вентильного электропривода постоянного тока/Под ред. А. Д. Поздеева. М.: Энергия. 1975. 224 с.
А. с. 738077 (СССР). Устройство для задания скорости электро- привода/В. М. Перельмутер, Д. Я- Перчик, Б. С. Хавин и др.//Откры- тия. Изобретения. 1980. № 20.
Новые узлы в системе управления электроприводом моталки непрерывного стана холодной прокатки/Б. Н. Дралюк, Л. Е. Тикоцкий, В. М. Альшиц и др.//Электротехническая промышленность. Электропри^ вод. 1978. № 7 (69). С. 10—12.
Федоров А. М., Ваиуни В. О., Кузнецова А. К- Система элементов первого порядка блочных унифицированных конструкций (БУК-б)//Электротехническая промышленность. Электропривод. 1979. №2 (73). С. 13—15,
Федоров А. М., Вануни В. О., Кузнецова А. К. Система элементов третьего порядка блочных унифицированных конструкций (БУК-б)// Электротехническая промышленность. Электропривод. 1979. № 7 (78)* С. 11—15.
Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями/О. В. Слежановский, ^Ь^Х. Дацковский, И. С. Кузнецов и др. М.: Энергоатом изд ат. 1983.
Фишлер Я. «П., Урманов Р. Н・ Преобразовательные трансформаторы. М.: Энергия. 1974. 224 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Автоматический выключатель 25, 32, 49
типа А3700 27, 50—52, 182— 192
АК63 51, 206
ВАТ-42 37, 52, 192—199
Б
Блок резисторов 205, 206
—управления 175, 176, 252——2 56
В
Выпрямитель фазочувствительный 101, 212, 226, 257
Д
Датчик импульсный 119, 129, 181
—напряжения 100, 213, 229,259
」положения 127, 139, 180
—скорости (тахогенератор) 119, 144, 180
—тока 100, 213, 229, 259
Двигатели 177—180
3
Задатчик 122, 212, 222, 227
—интенсивности 100, 212,224,227
Защита электропривода 16, 84, 117, 163
И
Импульсный узел 59, 62, 63
Интегрозапоминающее устройство 135—137, 239
Ключ бесконтактный 101,217,221,
242、
Компаратор 90, 101, 217, 242
Компоновка комплектная 34, 35, 40—42
—моноблочная 34, 38
—свободная 34, 35, 40, 44
—функционально-модульная 34, 38, 44
Конструкция электропривода 34— 39, 44—48, 169
Контактор 20, 26, 201—205
Л
Логическая часть электропривода 98, 116—119, 218
М
Многодвигательный электропривод 22, 40, 113, 128
Наладка электропривода 149, 156, 157
Нуль-орган 101, 217, 242
О
Операционный усилитель 100,215, 220, 236—239
П
Погрешность регулирования 96— 98
Постоянная времени электромагнитная 102, 159
электромеханическая 102,
160
Предохранитель 59—61, 95, 199— 201
Преобразователь комплектный тиристорный серии ТВ(Р) 7, 11, 15, 47, 55, 81
Преобразователь комплектный ти- рист(у)нь^[ серии ТЕ(Р) 7, 11, ——:—二 ТПП I 6, 11, 15, 27, 44, 46, 75, 92, 170
—функциональный 101, 216, 236, 238
Пульт 150, 152—154
Разделитель гальванический 100, 213, 214, 229
Раздельное управление 59, 70— 74, 78—80, 82
Реактор анодный (токоограничивающий) 50, 269, 303—305
—сглаживающий 53—56, 268, 299—303
Регулирование мощности 97, 132— 142
—натяжения 97, 130—132
Регулятор положения 127, 130, 215,
—скорости 119, 142, 161, 234
— тока возбуждения 97, 111, 143, 161
якоря 100, 103, 215, 233,235
Реле времени 206, 207
—минимального тока 208, 209
—напряжения 206, 208
—промежуточные 206, 208—211
СИФУ 64—84, 158
Состав электропривода 19, 20, 32, 49
Стенд испытательный 149—156
Трансформатор 42, 44, 262, 268
—маслян'ый 41, 268, 279
двухобмоточный с ПБВ 267,
280
Трансформатор масляный двухобмоточный с РПН 267, 280—292 трехобмоточный 267, 292— 298
——совтоловый 276——279
—сухой 36, 41, 268—276
У
Устройство деления 101, 216, 238
—умножения 216, 217, 238
Условные обозначения параметров 99
узлов 100—102
Ш
Шкаф 34, 42, 172, 182
1U
Щит 35, 37—40
Электропривод комплектный тиристорный серии КТЭ 6, 10, 14, 42, 58, 75, 108
КТЭУ мощностью до 2000 кВт 6, 9, 14, 20, 53, 65,85, 103, 122, 142, 168
от 1000 до 12 000 кВт
6, 10, 14, 16, 54, 60, 90, 172
ЭКТ 6, 9, 14, 22, 38, 49, 59, 72, 106, 122
ЭПУ1 8, 13, 18, 32, 97, 111, 126
ЭПУ2 8, 13, 19, 33, 98,
111, 127
ЭТЗ 7, 12, 18, 31, ПО, 115
ЭТРП 8, 12, 18, 31, 98.
147, 148
ЭТУ3601 7, 12, 18, 28, 83, 109, 125
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ!
Энергоатомиздат готовит к изданию в 1988 году следующие книги:
Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для вузов / А. М. Корытин, Н. К. Петров, С. Н. Радимов, Н. К. Шапа- рев.—2-е изд.* перераб. и доп. — 26 л.: 1 р. 10 к.
Браславский И. Я. Асинхронный полупроводник ковый электропривод с параметрическим управлением. — 17 л.: 1 р.
Никольский А. А. Точные двухканальные следящие электроприводы с пьезокомпенсатореми.— 9.5 л.: 50 к.
Системы электропривода и электрооборудование роторных комплексов / Ю. Т. Калашников, А. О. Горнов, В. Н. Остриров и др. — 19 л.: 1 р. 10 к,
Яуре А.「” Певзнер Е. Мп Крановый электропривод： Справочник. — 25 л.: 1 р. 60 к.
Рекомендуемые книги Вы можете приобрести во всех книжных магазинах, распространяющих научно-техническую литературу.
ББК 31.291 К 63
УДК 62—83:681.5
Рецензент канд. техн, наук В. М. Хуторецкий
Авторы: И. X. Евзеров, А. С. Горобец, Б. И. Мошкович, В. М. Перельмутер, Л. А. Яновский
Комплектные тиристорныеэлектр оп р иводы:
К 63 Справочник/И. X. Евзеров, А. С. Горобец, Б. И. Мошкович и др.; Под ред. канд. техн, наук В. М. Пе- рельмутера. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 319 с.: нл.
ISBN 5-283-00507-0
Приведены данные по комплектным тиристорным электроприводам постоянного тока, выпускаемым ведущими заводами электропромышленности. Рассмотрены схемы силовой части электропривода и системы управления. Приведены сведения по комплектующему электрооборудованию электроприводов.
Для и нженер н о-технического эксплуатаци они ого персонала,
обслуживающего тиристорные электроприводы, и инженеров- проектировщиков соответствующего профиля.
“ 2302050000-062
К 194-88
051(01)-88
ISBN 5-283-00507-0
ББК 31.291
© Энергоатомиздат, 1988
** Выключатели могут применяться в цепях постоянного тока с номинальным током 1000 и 1600 А, но при этом используется особая схема их включения.
Предисловие
содержание
3
Часть первая. Силовая часть и системы управления электроприводами