КРАНОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ УСТРОЙСТВ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Асинхронный электропривод механизма передвижения с импульсно-ключевым управлением

Контакторы в данном случае использованы только для коммутации в цепи статора двигателя М (КМ2 и КМЗ) и для управления тормозным электромагнитом YB(KM1) (рис. 3.1, а). Силовая цепь ротора содержит полууправляемый выпрямительный мост на диодах VD1— VD3 и тиристорах VS1—К55. Узловым элементом управления этими тиристорами является однопереходный транзистор VT1, в котором потенциал между эмиттером и первой базой определяется выпрямленным диодами VD1—VD6 напряжением на резисторе R5, пропорциональным скольжению электродвигателя, а потенциал между первой и второй базой — напряжением сети, выпрямленным мостом VD14.

При таком подключении контакты S1.6—S1.8 командоконтроллера задают уровень пониженной частоты вращения при весьма жестких механических характеристиках /, 2 и 3 (рис. 3.1, б), а связь баз транзистора с сетью стабилизирует эти характеристики при колебаниях сетевого напряжения.

В первом положении командоконтроллера S1 «Вперед» включается контактор К М2, подавая питание на двигатель М. Затем срабатывает реле К1, выполняя необходимую коммутацию в цепях управления.

Контакт командоконтроллера S1.6 подключает переход эмиттер— база транзистора VT1 к части резистора R5. В начале пуска э. д. с. ротора велика и падение напряжения на R5 превышает потенциал открывания транзистора VT1. При этом через базы транзистора будет протекать выпрямленный мостом VD14 ток, создающий на резисторе R15 напряжение, открывающее тиристор VS4. Через распределитель, состоящий из диодов VD7—VD9 и резисторов Rl—R3, подается сигнал управления на тиристоры VS1—VS3, которые откроются и подключат к ротору все секции резистора R4 (резистор R4 будет иметь максимальное сопротивление; характеристика В на рис. 3.1, б). Ток ротора в данном случае равен сумме токов резисторов R4 и R5. По мере разгона электродвигателя э. д. с. ротора уменьшается и при достижении частоты вращения, соответствующей характеристике 1, уровень напряжения на переходе эмиттер — первая база транзистора VT1 станет ниже потенциала срабатывания и транзистор закроется, отключая тиристоры VS1—VS3. Двигатель перейдет на характеристику А, определяемую протеканием тока ротора через мост на диодах VD1—VD6 только через резистор R5. Уменьшение тока ротора приводит к снижению частоты вращения ротора, э. д. с. ротора при этом возрастает, снова открывается транзистор VT1 и двигатель переходит на характеристику В. Частота вращения двигателя возрастает и процесс повторяется.


Таким образом, будет осуществляться импульсно-ключевое управление, при котором двигатель может устойчиво работать в одной из точек характеристики 1, определяемой значением статического момента сопротивления.

Уровень частоты вращения, которому соответствует характеристика 1, определяется падением напряжения на части резистора R5, подключенной к управляющему переходу транзистора VT1.

Во втором положении командоконтроллера через контакт S1.5, диод VD10 и резистор R6 подается напряжение на управляющий электрод тиристора VS5, который откроется и зашунтирует часть резистора R4, что определит характеристику С. Замкнутый контакт S1.7 подключает к транзистору VT1 большее сопротивление R5, при котором VT1 открывается, и двигатель увеличивает частоту вращения до значения, соответствующего характеристике 2.

В третьем положении контакт S1.8 подключает на управляющий переход еще большее сопротивление резистора R5, что приводит к дальнейшему росту частоты вращения (характеристика 3).

При переключении командоконтроллера в четвертое положение контакт S1.9 замыкается и в результате тиристоры VS1—KS3 будут открыты постоянно, а импульсное управление при этом отсутствует. Дальнейший разгон двигателя происходит в функции выдержек времени реле КТ1 и КТ2 путем шунтирования резистора R4 тиристорами VS6 и FS7 (характеристики 4 и 4).

При обратном переводе рукоятки командоконтроллера снижается напряжение на переходе эмиттер—первая база транзистора VT1, что приводит к закрыванию тиристоров VS1—VS3 и позволяет произвести коммутацию тиристоров VS5—VS7. Увеличение сопротивления резистора R4 приводит к снижению частоты вращения и срабатыванию транзистора VT1, который подает сигнал на открывание тиристоров VS1—53. В нулевом положении командоконтроллера электропривод движется по инерции, так как контактор КМ1, управляющий растормаживающей катушкой YB, получает питание через свой вспомогательный контакт КМ 1.2.

В схеме предусмотрена возможность торможения противовключе- нием, которое осуществляется на единственной характеристике, проходящей параллельно характеристике В.

При реверсировании поля двигателя (скольжение s) открывается тиристор VS8, ток управления которого протекает от выпрямителя VD14 через базы транзистора VT1 и контакт /<7.7. Реле К2 срабатывает, контакт К2.4 размыкается, включая последовательно с катушкой К2 резистор R14. Сопротивление резистора R14 подобрано так, что при s = 1 якорь реле К2 отпадает.

В связи с тем что контакты КТ2.1 и К1.1 замкнуты, тиристоры VS1—VS3 открыты. Резистор R4 подключен к силовому мосту ротора полностью, так как тиристоры FS5—VS7 закрыты из-за разрыва их цепей управления контактами К1.4, КТ1.1 и КТ2.2. При снижении частоты вращения до нуля (s = 1) контакты реле К2 возвращаются в исходное состояние, что позволяет разогнать привод в обратном направлении.