Мастерская по наладке электроприводов
Качество переходных процессов
Основные соотношения позволяют качественно оценить предельное быстродействие системы и выбрать тип корректирующего звена, обеспечивающего близкое к предельному быстродействие системы. Для выбора параметров корректирующего звена в зависимости от требуемого характера переходного процесса необходимо произвести анализ качества переходного процесса в зависимости от этих параметров.

При помощи построенного семейства кривых и формулы можно сравнительно легко определить корни характеристического уравнения и по формуле разложения Хевисайда построить кривую переходного процесса. Это выражение может быть использовано при по строении переходного процесса при возмущении по на грузке, однако является слишком сложным как для расчетов, так и особенно для общего анализа влияния параметров на качество переходного процесса.

Из выражения можно сделать следующие выводы: глубина динамического провала скорости обратно пропорциональна величине электромеханической постоянной времени и величине коэффициента коррекции; время переходного процесса практически не зависит от параметра коррекции увеличение колебательности переходного процесса по управляющему воздействию (увеличение ц) снижает динамический провал скорости при возмущении по нагрузке. Полученные кривые позволяют выбрать параметр коррекции, исходя из требований переходного процесса при возмущении по нагрузке. В случае необходимости последний может быть построен более точно с использованием выражения.

Приводы серии ПТ предназначены для механизмов подач металлорежущих станков с широким диапазоном регулирования 1:100 1:2000 и точностью регулирования 5, 10%. Они могут применяться и для других рабочих машин при аналогичных требованиях по диапазону и точности регулирования. В приводах серии ПТ намечено использование двигателей новой серии ПБСТ, разработанной ВНИИЭМ для станкостроения. Двигатели серии ПБСТ имеют значительные преимущества по сравнению с двигателями единой серии П.

Закрытое не обдуваемое исполнение двигателей серии ПБСТ обеспечивает сохранение условий охлаждения вне зависимости от скорости вращения, что позволяет полностью использовать двигатель по моменту на малых скоростях. В то же время увеличивается надежность работы привода. Наличие встроенного тахогенератора с небольшими пульсациями напряжения обеспечивает лучшие характеристики привода и значительное повышение его надежности по сравнению с двигателями серии П с сочлененными тахогенераторами ТМГ-30 и ДТ-100.

Двигатели серии ПБСТ имеют меньшие маховые моменты и сниженные сопротивление и индуктивность якорной цепи по сравнению с двигателями серии П. В переходных процессах двигатели серии ПБСТ допускают четырехкратные кратковременные перегрузки по току. Во всех приводах серии ПТ применяются тиристоры типа УПВКЛ-50, технические характеристики которых полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним данными электроприводами.

Во всех приводах серии ПТ применяются силовые трехфазные трансформаторы серии ТТ, имеющие следующие технические характеристики: ряд номинальных мощностей: линейное вторичное напряжение: по заказу в зависимости от схемы выпрямления; напряжение короткого замыкания 5 6%; ток холостого хода не более 20% номинального; соединение первичной обмотки звездой при 380 е и треугольником при 220 в. Выбор ряда мощностей и исполнений силовых схем преобразователей серии ПТ произведен в соответствии с рядом двигателей серии ПБСТ.

Выбор диапазона регулирования тиристорных трехфазных приводов серии ПТ произведен в соответствии с требованиями, предъявляемыми к приводам подач различных металлорежущих станков. Общий диапазон мощностей двигателей, как указывалось выше, принят от 1 до 10 кет, что обеспечивает практически все приводы подачи металлорежущих станков, кроме приводов малой мощности до 1 кет (малые фрезерные станки, координатно-расточные станки и др.). Для этих приводов целесообразно применение однофазных схем выпрямления.

В обозначении типа привода две буквы ПТ означают "привод тиристорный", последующее число номинальный ток тиристора; следующая цифра и цифра с буквой число фаз и исполнение (Р реверсивный с диапазоном до 300, Ш реверсивный широко регулируемый с диапазоном до 2 000); следующее число указывает габаритную мощность силового трансформатора; последнее число величину номинального напряжения. С целью уменьшения числа типоразмеров и учитывая, что габариты преобразователя с изменением мощности существенно не изменяются, каждый типоразмер охватывает ряд мощностей. Все типоразмеры имеют два или три исполнения в зависимости от диапазона регулирования и наличия или отсутствия рекуперативного торможения.

Основное исполнение нереверсивное (без рекуперативного торможения) с диапазоном регулирования до 200. Для обеспечения удовлетворительного протекания переходных процессов при изменении скорости в сторону ее снижения в этом исполнении предусмотрено динамическое торможение. Данное исполнение, будучи наиболее простым и надежным, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к приводам подачи тяжелых станков токарной группы.

Второе исполнение реверсивное с наличием двух групп управляемых выпрямителей и с интенсивным рекуперативным торможением. Диапазон регулирования до 300. Основное назначение второго исполнения привод подачи продольно-фрезерных станков, где требуется интенсивное торможение и реверс подачи за счет изменения направления вращения двигателя. Третье исполнение реверсивный привод с диапазоном регулирования до 2 000 (обладает наиболее высокими статическими и динамическими характеристиками). Область применения приводы подачи тяжелых и средних станков расточной группы.

Выбор схем выпрямления для каждого типоразмера и каждого исполнения производится с учетом следующих факторов: Схема выпрямления должна быть по возможности простой. В то же время, особенно для третьего исполнения, схема должна обеспечивать малую величину пульсаций выпрямленного напряжения и высокие динамические свойства привода.

С точки зрения энергетических показателей существенных требований к приводам нет, поскольку мощности приводов подачи значительно меньше мощности главного привода. Однако все же желательно иметь наибольшие значения к. п. д., если это не влечет за собой ухудшения других характеристик. В соответствии с рекомендациями заводов-изготовителей тиристоры должны эксплуатироваться при достаточных запасах по прямому и обратному напряжениям (не менее двукратного).

Для обеспечения протекания пусковых и перегрузочных режимов двигателя при небольших перегрузках вентилей следует принять запас по номинальному току также не менее двукратного. Схемы и конструкции всех типоразмеров серии должны быть максимально унифицированы. Расчетные формулы справедливы при следующих допущениях: выпрямленное напряжение рассматривается при холостом ходе выпрямителя; угол коммутации равен нулю; рассматривается режим непрерывных токов при большой величине индуктивности якорной цепи.

Эти допущения приняты лишь для сравнительного анализа схем, и в дальнейшем для расчета приводов вводятся коэффициенты, учитывающие нагрузку выпрямителя, наличие угла коммутации и конечную величину индуктивности якорной цепи. Из сравнения характеристик трехфазных схем (мостовой и с нулевым выводом) видно, что мостовая схема имеет единственный, но серьезный недостаток удвоение числа тиристоров.

Однако при этом вдвое снижается требуемое значение допустимого обратного напряжения тиристоров. В то же время эта схема имеет значительные преимущества: уменьшение типовой мощности и габаритов силового трансформатора, возможность перехода к без трансформаторной схеме с двигателем 440 в и уменьшение зоны прерывистых токов.

Следует упомянуть о полу управляемой мостовой трехфазной схеме, где лишь три вентиля являются управляемыми, а три неуправляемыми. Некоторое упрощение схемы управления в этом случае связано, однако, с рядом существенных ухудшений работы схемы: снижением частоты пульсаций выпрямленного тока, необходимостью увеличения диапазона фазового управления до 180 эл. град, невозможностью получить инверторный режим.


Спонсор публикации:
©2009-2012 - Права защищены
Укажите ссылку на источник при копировании информации