Гибкие производственные системы, 1 страница

ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ,

ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ,

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ

КНИГА 14

Современный

электропривод

станков

сЧПУ

и промышленных

роботов

Под редакцией

доктора технических наук,

профессора Б.И.ЧЕРПАКОВА

®

Москва «Высшая школа» 1989

ББК 32.816 Г46

УДК 881.865.8

Рекомендовано Государственным комитетом СССР по на­родному образованию

ПРЕДИСЛОВИЕ

О.П. Михайлов, Р.Т. Орлова, А.В. Пальцев

«_n*Z ^е.^{чензеигы:} Д-Р техн. наук, проф. А.Ф. Прохоров (Мос­
ковский станкоинструментаяьный институт) преподаватель
СВ. Меркулов (ПТУ № 36 Москвы). преподаватель

Гибкие производственные системы, промышленные Г46 роботы, робототехнические комплексы. Практ. пособие. В 14-ти кн. Кн. 14/О.П. Михайлов, Р.Т. Орлова, А.В. Паль­цев. Современный электропривод станков с ЧПУ и про­мышленных роботов; Под ред. Б.И. Черпакова. — М.: Высш. шк, - 1989. - 111 с: ил.

ISBN 5-06-000284-5

В пособии изложены требования к электроприводам станков и промышленных роботов, дается описание всех основных типов электроприводов, применяемых в ГПС. Большое внимание уделе­но технической характеристике электродвигателей, используемых для электроприводов.

Книга предназначена для преподавателей и мастеров произ­водственного обучения профессионально-технических училищ.

Создание ГПС, РТК и другого современного высокоавтома­тизированного оборудования стало возможным в связи с при­менением электропривода.

Наиболее прогрессивными типами приводов являются: тиристорныи электропривод постоянного тока с использованием специальных двигателей, применяемых в станкостроении, тран­зисторный электропривод переменного тока. Широко приме­няют следящий электропривод подачи для станков с ЧПУ и ряд других.

Значительный интерес представляют электроприводы про­мышленных роботов, а также датчики обратной связи по поло­жению, которые определяют метрологические показатели сле­дящего привода. В современных станках находит применение электропривод переменного тока, шаговый электропривод, электропривод с вентильным электродвигателем.

При написании книги авторы стремились придать ей практи­ческую направленность, но вместе с тем осветили принципиаль­ные вопросы, связанные с созданием сложных многоконтурных систем автоматизированного электропривода станков, промыш­ленных роботов и гибких производственных систем.

Современность материала в сочетании с логикой построения книги должны способствовать ее использованию специалистами, преподавателями и мастерами профессионально-технического образования.

Б.И. ЧЕРПАКОВ

Доктор технических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР

_г 2103000000(4307000000) -336 -;- --052(01) -89

ББК 32.816 680.1

ISBN 5-06-000284-5 © Издательство "Высшая школа", 1989

Электропривод станков и роЕотов

ВВЕДЕНИЕ

Роль автоматизированного электропривода в современных гибких производственных системах исключительно велика. Он является неотъемлемой частью гибких производственных систем и в значительной степени обусловливает их технический уровень.

Приводы станков и промышленных роботов предназначе­ны для преобразования электрической энергии в механическую при заданных параметрах: пути, скорости и ускорения.

Электроприводы выпускаются промышленностью с изме­няемой и с неизменяемой частотой вращения вала двигателя. В нашей книге рассматриваются только электроприводы с из­меняемой частотой вращения.

По роду регулируемой величины различают регулируемый и следящий электроприводы.

Следящим называется электропривод, в котором угол поворота вала электродвигателя меняется по заданному закону.

Характерная особенность станочного следящего электро­привода состоит в том, что его составной частью является регу­лируемый привод. Поэтому в нашей книге рассматривается вначале регулируемый привод, как наиболее простой.

Электропривод принято называть регулируемым в том случае, если частота вращения вала двигателя меняется по заданному закону.

Электропривод состоит из следующих узлов: двигателя, преобразователя и трансформатора (реактора). Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Преоб­разователь, состоящий из силовых элементов и системы управ­ления, формирует напряжение (ток), подаваемое на двигатель. Трансформатор согласует напряжение питающей сети с напря­жением двигателя. В зависимости от типа применяемого преоб­разователя, который может быть тиристорным или транзистор­ным, различают типы приводов — тиристорные и транзистор­ные (рис. 1).

В приводах как постоянного, так и переменного тока при­меняют и тиристорные _и транзисторные преобразователи. В приводах постоянного тока тиристорные преобразователи 4

Рис. 1. Электроприводы станков и роботов

строятся по системе "управляемый выпрямитель". В этом случае преобразователь выполняет две функции: выпрямление напряжения и регулирование его величины.

Тиристорные преобразователи в приводах переменного тока и транзисторные преобразователи как в тех, так и в других приводах строятся по системе "выпрямитель—инвертор". В вы­прямителе переменное напряжение преобразуется в постоянное (как правило, неизменного уровня). В инверторе регулируется величина напряжения, подаваемого на двигатель путем измене­ния соотношения времени подключения двигателя к источнику напряжения и паузы. Преобразователь, построенный по такому принципу, называется широтно-импульсным. Наибольшее рас­пространение получил тиристорный электропривод постоянного тока, имеющий высокую надежность и большую мощность. Однако транзисторные электроприводы, хотя и уступают ти­ристорным по мощности и надежности, имеют высокие динами­ческие и энергетические показатели. В настоящее время тран­зисторные электроприводы постоянного тока применяются в весьма ограниченном диапазоне мощностей и в тех случаях, когда они по каким-либо причинам не могут быть заменены тиристорными. Они вытесняются приводами с вентильными или асинхронными двигателями. Применение этих двигателей, а также современной микроэлектроники и микропроцессорной техники позволило создать бесконтактные электроприводы повышенной надежности с техническими характеристиками,

превосходящими аналогичные в приводах постоянного тока.

В малогабаритных станках с ЧПУ и специализированных роботах применяют шаговый электропривод. Он отличается широким диапазоном регулирования скорости, высокой точ­ностью и быстродействием при малых габаритах, что позволи­ло отказаться от установки датчиков скорости и положения. Применение шагового двигателя в качестве управляющего эле­мента в сочетании с гидроусилителем существенно увеличило выходную мощность привода и расширило его область приме­нения. И хотя в новых моделях станков с ЧПУ и роботах эти приводы уже не устанавливают, в эксплуатации находится еще большое количество станков с электрогидравлическим шаговым приводом подачи.

В структуре регулируемого привода отсутствуют УЧПУ и датчик положения. Регулируемый привод применяется как в станках с ЧПУ (в тех случаях, когда необходимо изменять скорость), так и в станках без ЧПУ.

Основную функцию в электроприводе — преобразование электрической энергии в механическую—выполняет электри­ческий двигатель. От параметров электрического двигателя зависит технический уровень электропривода и станка или ро­бота. Требования, предъявляемые к приводам станков с ЧПУ и роботов, не могли выполняться на базе двигателей общепро­мышленных серий, поэтому для них разработаны специальные электродвигатели различных серий. Эти двигатели отличаются быстродействием, высокой надежностью, малыми габаритными размерами (особенно для роботов), большой перегрузочной способностью и точностью.

К специальным электродвигателям относятся малоинерци­онные, высокомоментные и вентильные.

Специальные электродвигатели имеют ряд вспомогательных и информационных устройств: тормоз, тахогенератор, датчики перемещения, температуры.

В регулируемый привод кроме силовой части, построенной на тиристорах или транзисторах, входит система управления важнейшими элементами, которой являются регуляторы тока и скорости.

Регуляторы тока и скорости и соответствующие им датчи­ки формируют требуемый закон управления; другие виды дат­чиков, например датчики температуры, предохраняют элементы привода от выходе из строя.

В следящие электроприводы станков с ЧПУ и в роботах помимо указанных элементов входят датчики перемещения, сигналы которых обрабатываются измерительными преобразо­вателями.

В станкостроении помимо электроприводов, изменяющих скорость или перемещение по заданному закону, существуют электроприводы, изменяющие по требуемому закону различные технологические параметры, такие, как усилие резания, уровень вибрации, момент резания и др. К ним относятся адаптивные электроприводы.

Из приведенного описания следует, что электромеханичес­кий привод представляет собой сложное соединение большого числа элементов, охваченных системой обратных связей. Для успешной его эксплуатации все элементы должны быть динами­чески и информационно согласованы между собой, а также с механической системой станка или промышленного робота.

Введение, части IV. 9 и VI написаны О.П. Михайловым, части I и II - Р.Т. Орловой, части III, IV. 10, IV. 11, V и VII -А.В Пальцевым.

I. КЛАССИФИКАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

1. Классификация регулируемых электроприводов станков

и промышленных роботов

по их технологическому назначению

Привод представляет собой систему механических, элект­рических, гидравлических, электронных и других узлов, приво­дящих в движение рабочий орган станка (рис. 2).

В зависимости от назначения различают приводы главного движения, подач и вспомогательные приводы.

Главный привод осуществляет процесс резания. Приводы подач перемещают заготовку или режущий инструмент в зону резания. Вспо­могательные приводы, непосредственно не участвуя в процессе обработ­ки детали, производят различные подготовительные операции, такие, как перемещение заготовок, деталей, режущего инструмента, вращение инструментальных магазинов, поворотных и наклонных столов, движение палет, тележек, перегружателей, подачу СОЖ и смазки, вентиляцию и т. д.

В соответствии с назначением к каждому приводу предъяв­ляются различные требования.

По условиям технологии обработки скорость главного привода должна регулироваться примерно с постоянной мощ­ностью (Р - const), так как силовое резание выполняется при меньших частотах вращения шпинделя, а чистовое резание — при высоких частотах вращения шпинделя с меньшими уси­лиями. Обычно диапазон регулирования частот вращения шпин­деля не превышает Д < 100.

Приводы подач регулируются в основном при постоянном моменте (М - const). В механизмах подач основное усилие затрачивается на преодоление сил трения при перемещении узла станка. Приводы подач должны иметь сверхширокий диапазон регулирования скорости Д > 10 000, в этом случае может быть достигнута высокая точность и малая шерохова­тость при обработке. Кроме того, приводы подач должны иметь высокие скорости и быстродействие во время разгона — тор­можения и сброса — наброса нагрузки.

Вспомогательные приводы не участвуют в процессе резания, поэтому силы резания не оказывают на них никакого влияния". В этих приводах не требуется широкого диапазона регулирова­ния (Д < 10), высокого быстродействия; они должны иметь плавный разгон и торможение.

Для станков с ЧПУ могут быть применены различные виды приводов: механический, гидравлический, пневматический и электрический.

Однако электрический привод вытесняет все другие виды приводов из-за их существенных недостатков во всех приводах и служит для регулирования скорости в широком диапазоне с высокой точностью и быстродействием, имеет широкий ряд мощностей, моментов и скоростей. Электропривод техноло­гичен в изготовлении, достаточно прост и надежен в эксплу­атации.

Рис. 2. Электропривод постоянного тока 8

2. Основные характеристики регулируемых электроприводов

М= М_и -const

N. Р=Р_Н= const

Основными параметрами электропривода являются: номинальный вращающий момент на валу электродвигателя М_н; номинальная механи­ческая мощность на валу электродвигателя Р_н; номинальная частота вращения л_н или угловая скорость £2_Н; максимальная частота вращения "max ^или скорость Ц^дх» диапазон регулирования — отношение мак­симальной скорости к минимальной Д = ^Viax^^nin' ^при котором сохраняются все параметры электропривода по стабильности при изме­нении нагрузки, напряжения сети, температуре окружающей среды, реверсе двигателя и по неравномерности его вращения; чувствитель­ность — минимальный сигнал управления, отрабатываемый электро­приводом fy_mj_n (в следящем приводе станка с ЧПУ этот сигнал должен быть меньше напряжения управления, соответствующего одной дискре­те); перегрузочная способность в установившемся и переходном режи­мах М_тах/М_и; динамические характеристики по управляющему воз­действию— время пуска и торможения t _CKg, t_JO и по нагрузке.

Помимо указанных основных параметров важен еще спо­соб, с помощью которого регулируется скорость. В зависимости от этого электропривод имеет те или иные энергетические, экономические и технические показатели. В станках с ЧПУ и роботах в настоящее время в приводах постоянного тока применяют два способа регулирования: изменением напряже­ния, подводимого к якорю двигателя, и потока возбуждения (привод постоянного тока выбран в качестве объекта рассмот­рения как наиболее простой). Для выбора технологии обработ­ки на станке необходимо знать, какую предельную мощность и какой предельный момент способен развивать электропривод в процессе регулирования скорости. Эта зависимость представ­лена на рис. 3. Весь диапазон регулирования может быть раз­делен на три зоны.

В зоне / скорость регулируется от £2_Н до 0 изменением на­пряжения на якоре от U_H до 0. Поток возбуждения остается номинальным. При этом вращающий момент не изменяется, а предельная мощность снижается пропорционально скорости (от Р_щ до 0).

В зоне // скорость регулируется от fi_H до £1'_тах ослабле­нием магнитного потока от Ф_н до Ф^,_!п при номинальном напряжении на якоре. При этом предельная мощность не изме­няется и вращающий момент снижается обратно пропорциональ­но скорости.

В первых двух зонах привод может длительно работать с номинальным током. Ю

2' 2^s ll

-"-max ^JLmax ^JL

Рис. З. Зависимость предельной мощности и предельного вращающего момента на вапу двигателя от скорости при ре­гулировании напряжения на якоре и or потока возбуждения

В зоне /// скорость регулируется от Ю^ах до &"_тах путем дальнейшего ослабления магнитного потока. При этом и пре­дельный вращающий момент и предельная мощность привода снижаются.

Как указывалось ранее, приводы можно классифицировать на приводы: главного движения, подачи и вспомогательных пе­ремещений. Каждый из них имеет свои характерные параметры.

Так, для приводов подач основной характеристикой является но­минальный момент М_и, он зависит от силы трения и усилия резания. Диа­пазон номинальных моментов для станков с ЧПУ средних размеров на­ходится в пределах 10 ^М_и ^ 50 Нм.

В настоящее время наблюдается тенденция роста номиналь­ного момента привода подачи. Это связано с несколькими причинами. Во-первых, с целью увеличения жесткости механиз­ма подачи была укорочена кинематическая цепь (уменьшено передаточное отношение), поэтому вырос номинальный момент привода при том же моменте нагрузки. Во-вторых, в многоин­струментальных станках, появившихся в последнее время, совместились различные виды обработки.

Для привода главного движения основным параметром является номинальная мощность Р_н, характеризующая работу двигателя в зоне //. Мощность приводов главного движения в среднем составляет 5— 50 кВт. Ее увеличение обусловлено совершенствованием технологии обработки и появлением нового высокопроизводительного инструмента.

Как для привода главного движения, так и для привода подач боль­
шое влияние на их характеристику оказывает максимальная частота
2* 11

вращения, которая выбирается для каждого вида привода в зависимости от характеристик станка.

Так, максимальная частота вращения электропривода пода­чи выбирается по ускоренному перемещению механизма и находится в пределах п_тах - 1000 -^2000 мин ^_1. Максимальная частота вращения электропривода главного движения выбира­ется по предельному режиму обработки при работе привода в зоне /// и достигает п_тах = 6000 мин^-1. В приводах главного движения наблюдается тенденция увеличения максимальных частот вращения, а в приводах подач этот рост ограничивается жесткостью и износостойкостью узлов станка.

Диапазон регулирования скорости характеризует как приводы главного движения, так и приводы подач.

Диапазон регулирования скорости в приводах главного движения составляет 100 (1000 с режимом ориентации шпин­деля) и 10 000 в приводах подач. Расширение диапазона регули­рования связано с ростом максимальной частоты вращения и с уменьшением нижней скорости. Для привода главного движе­ния это обусловлено как расширением технологических задач для данного типа станка (режим фрезерования на токарном станке при соответствующем изменении конструкции), так и для обеспечения специальных режимов, например режима ориентации шпинделя для вывода инструмента на расточном станке.

Динамические характеристики привода при реакции на управляющее воздействие, в том числе время пусков и торможе­ний, определяют как точность обработки, так и производитель­ность станка. При этом большое значение имеет характер изме­нения скорости во времени (форма переходного процесса). Так, для получения высокой точности и повторяемости разме­ров детали необходимо, чтобы в режиме позиционирования переходный процесс торможения привода подачи имел моно­тонный характер. Это уменьшает погрешности, вносимые меха­нической частью станка. Для увеличения производительнос­ти желательно, чтобы режим позиционирования протекал за минимальное время.

Перегрузочная способность М_тах для привода главного движения характеризует возможность работы в форсированных режимах: большой съем металла или поверхностное упрочнение припуска и т.д. Очевидно, что длительность такого режима должна быть ограничена во избежание недопустимого перегрева двигателя. В пусковых режимах приводов главного движения и подачи перегрузочная способность определяет время переход-12

ного процесса при пуске (торможении) на большие скорости. Перегрузочная способность для привода главного движения обычно составляет 2 — 2,5, а для приводов подачи — 3 и более. Время пуска на максимальную скорость в приводах главного движения не превышает 0,5 — 1 с, а в приводах подачи — 0,1 — 0,15 с. Хотя собственно время пуска невелико, вследствие чего и нагрев двигателя мал, но для ряда станков (сверлильных) из-за большой частоты пусков возможен перегрев двигателя. Поэтому для подобных групп станков необходимо устройство защиты. Для ряда механизмов роботов перегрузочная способ­ность привода обусловлена характером нагрузки, при которой момент пуска существенно превышает момент установившего­ся движения.

Чувствительность характеризует поведение привода при минимальных сигналах управления. Режим работы с малыми сигналами управления характерен для электроприводов подач станков с ЧПУ. При сверхвысоких диапазонах регулирования скорости (Д > 10 000) сигналы управления приводом могут составлять доли милливольт. Если привод "не чувствует" сигна­ла управления (вал двигателя остается неподвижным), то это приводит к потере точности и к ухудшению качества обработки поверхности детали.

Приведенные выше параметры привода являются основны­ми. Помимо них регламентируется стабильность заданной ско­рости (при воздействии момента нагрузки, колебаний питаю­щей сети, температуры), неравномерность вращения, реакция на возмущения по нагрузке и другие параметры. Большое вни­мание в электроприводах уделяется вопросам защиты, индика­ции и диагностики, а также надежности и ремонтопригодности. При современном уровне развития электрооборудования, когда только на станке с ЧПУ количество регулируемых элек­троприводов главного движения и подачи может достигать шес­ти и более, работоспособность ГПС в целом в существенной степени определяется безаварийностью электроприводов.

В приводах промышленных роботов регулирование осущест­вляется тем же способом, что и в приводах подачи станков с ЧПУ — изменением питающего напряжения при неизменном магнитном потоке.

По сравнению с электроприводами подач приводы промыш­ленных роботов характеризуются:

меньшим номинальным вращающим моментом на валу электродвигателя {М_н < 10 Нм);

меньшей номинальной мощностью на валу электродвигате­ля (P_H<1 кВт);

высокой максимальной частотой вращения ("_тах >
> 6000об/мин);._

меньшим диапазоном регулирования (Д< 1000);

высокой перегрузочной способностью (M_max./w*_H> 3-=-4).

Требования к динамическим характеристикам в электро­приводах промышленных роботов не столь жестки, как в элек­троприводах подач, однако время пусков на большие скорости одинаковы. Последнее особенно важно, так как промышленный робот работает в режиме частых пусков и торможений и время этих переходных процессов существенно влияет на его произ­водительность.

Особенность электроприводов роботов состоит и в том, что к ним предъявляются очень жесткие требования в отно­шении массогабаритных и энергетических характеристик элек­тродвигателя. Это диктуется необходимостью перемещения рабочего органа промышленного робота вместе с двигателем.

II. ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

3. Тиристорные электроприводы постоянного тока

Рис. 4. Вольт-амперная характеристика тиристора

В настоящее время в отечественных станках с ЧПУ и про­мышленных роботах наибольшее распространение имеют ти­ристорные электроприводы постоянного тока. Изучение прин­ципа действия такого достаточно сложного устройства невоз­можно без детального разбора его узлов. Наиболее труден для понимания принцип действия тиристорного преобразователя. Поэтому вначале ознакомимся с основным элементом преобра­зователя — тиристором, после чего на примере упрощенного тиристорного преобразователя проследим совместную работу тиристорного преобразователя и двигателя при регулировании скорости последнего. Далее, постепенно усложняя схемы тирис-торных преобразователей, рассмотрим принцип работы электро­приводов, установленных в станках с ЧПУ и роботах.

Итак, тиристор — это полупроводниковый прибор с неполным уп­равлением.

Отпирание тиристора может производиться подачей напря­жения определенной формы на цепи: управляющий электрод — катод. При этом полярность напряжения, подаваемого на сило­вую цепь тиристора, должна быть такой, чтобы анод имел поло­жительный потенциал относительно катода.

Ток силовой цепи может протекать только в одном направлении.

Запирание тиристора производится только по силовой цепи.

Сопротивление закрытого тиристора велико (/? -> °°), откры­того — мало (/? -* 0). После того как тиристор открылся, он не реагирует на сигналы управления.

Зависимость между током, протекающим по силовой цепи тиристора, и напряжением может быть проиллюстрирована вольт-амперной характеристикой, представленной на рис. 4. При отсутствии напряжения, подаваемого на управляющую цепь тиристора, и при наличии напряжения любой полярности на силовой цепи тиристор практически закрыт. Так, при обрат­ной полярности напряжения, не превышающего по величине обратное напряжение U₀q_p, в силовой цепи протекают малые токи в обратном направлении (/₀6_Р). При превышении этого уровня напряжения ток резко нарастает и возникает аварийный режим, называемый обратным пробоем. При напряжении пря­мой полярности, не превышающем прямое напряжение (У_{пр 0}, ток практически отсутствует. Превышение этого напряжения также приводит к аварийной ситуации.

Представленное на рис. 4 семейство характеристик при напряжении прямой полярности характеризует поведение тирис­тора при различных уровнях силового напряжения. Как следует из рисунка, чем меньше анодное (силовое) напряжение, тем больший ток управления необходим для переключения ти­ристоре. Падение напряжения на тиристоре не превышает 0,5 — 1,2 В, а процесс отпирания происходит за 1Б — 20 мкс.

Рис. 5. Эквивалентная схема однополупериодного тиристорного преобразователя

Далее рассмотрим совместную работу упрощенного тирис­торного преобразователя с двигателем постоянного тока. В электрической схеме двигатель может быть представлен в виде эквивалентной нагрузки, соединяющей эдс, активное R и ин­дуктивное L сопротивления. На рис. Б представлена схема одно­фазного однополупериодного преобразователя, работающего на двигатель постоянного тока, а на рис. 6 — диаграмма напря­жений и тока в этой схеме. На вход схемы подается синусои-

Рис. 6. Диаграмма напряжений и тока дпя однополупериодного тирис­торного преобразователя

дальное напряжение и = U_maxs'm to_cf, где и — мгновенное зна­чение напряжения, U_max — амплитуда, to_c — частота питающей сети.

Если в полупериод положительного анодного напряжения на управляющий электрод тиристора подать импульсный сигнал в момент времени, соответствующий углу cj_ct = а₀ (где а₀ — угол отпирания, отсчитываемый от начала синусоиды анодного напряжения), то тиристор открывается и через нагрузку проте­кает ток /. В цепи устанавливается баланс напряжений: напря­жение питания и = U_max sinco_cf уравновешивается падением напряжения на активном сопротивлении U_R =//?, эдс электро­магнитной индукции е^ =Ldi/dt и противо-эдс двигателя Е.

*Л~ „sin cjj =/R + L di/dt+E.
max с

В интервале а₀ < cjt < tor, ток в нагрузке протекает под действием положительного анодного напряжения. Ток возрас­тает, эдс электромагнитной индукции e_L отрицательна и направ­лена навстречу току. В момент to_cr. = to₀t\ нарастание тока прекращается, di/dt = О, e_L = 0, / = /_тах. В интервале 0J_ct_t <

< co_cf< а_п, где а_п — угол запирания, ток начинает уменьшать­
ся, эдс электромагнитной индукции изменяет знак и, действуя
совместно с уменьшающимся анодным напряжением, поддержи­
вает ток в нагрузке.

Ток через тиристор протекает в интервале co_cf₂ <i co_cf <

< а_п при суммарном отрицательном напряжении питания и
противо-эдс двигателя, а в интервале co_cf₃ <i 0J_ct < а_п даже
при отрицательном переменном напряжении питания за счет
положительного значения эдс электромагнитной индукции,
превышающего сумму и + Е. При угле cj_ct=a_n тиристор закры­
вается. Длительность протекания тока в тиристоре К зависит
от электромагнитной энергии W, накапливаемой в индукции

Li¹ цепи нагрузки, и величины тока: W = 1. На форму тока в

нагрузке влияет электромагнитная постоянная времени 7~_э = = L/R.

Величина выпрямленного напряжения, подаваемого на дви­гатель и изменяющего его скорость, определяется как разность площадей кривой и = U_m3x sinto_cf, лежащих выше и ниже оси абсцисс в пределах угла X. Меняя угол отпирания а, можно регу­лировать выпрямленное напряжение от нуля (при а₀=180эл. град) до некоторой максимальной величины, которая опреде­ляет максимальную частоту вращения двигателя и зависит от схем включения преобразователей. Схемы различаются как по количеству фаз, так и по конфигурации включения тиристо­ров. В зависимости от количества фаз различают одно-, двух-,

Дата добавления: 2015-10-21