Описание структурной схемы электропривода.

Структурная схема электропривода серии ЭКТ4Д приведена на рис.4.1 (также см. приложение 2).

Рис. 4.1 Структурная схема электропривода серии ЭКТ4Д

R – токоограничивающий резистор подзаряда, (не входит в

исполнение Р2),

R_T – резистор электродинамического торможения, (не входит в

исполнение Р2),

С - конденсатор силового фильтра,

И - инвертор напряжения,

L1 -входной токоограничивающий реактор (не входит в исполнениеД1),

L2 - дроссель фильтра выпрямленного напряжения,

М -электродвигатель, питаемый электроприводом частоты,

ИП – источник питания собственных нужд,

Z – выходной фильтр (ограничитель напряжения du/dt),

УВК – устройство с выходным каскадом (узел управления и защиты силовых транзисторов).

К – независимый расцепитель силового автоматического выключателя QF1,

КМ – магнитный пускатель, (не входит в исполнение Р2),

КДУ – внешний клеммник (дистанционного управления и выходных сигналов),

ДН – датчик напряжения,

ДТ – датчик тока,

QF1 – силовой автоматический выключатель, (не входит в исполнение Д1).

RS252, RS485, CAN – последовательные порты интерфейсной связи с ЭВМ высшего уровня,

ТДТ – транзистор электродинамического торможения,

УТТ – управление тормозным транзистором (устройство управления и

защиты силового транзистора),

ДСВ – датчик состояния вентилей (тиристоров),

ФРП – фильтр радиопомех (не входит в исполнение Д1),

М охл – двигатель вентилятора (охлаждение силовых приборов),

U сети – датчик питающей сеть,

ПУ – пульт управления электроприводом,

ПУМ ИНВ – микроконтроллер системы управления инвертором,

ПУМ СУВ – микроконтроллер системы управления силовым выпрямителем и рекуперативным мостом,

ЯС – ячейка связи (плата сопряжения ПУМ с периферийным оборудованием),

Электропривод частотный транзисторный подключается к питающей сети автоматическим выключателем QF1, с независимым электромагнитным расцепителем, через токоограничивающий реактор L1 RC-цепи, подключенные к входу электропривода, служат для уменьшения коммутационных перенапряжений.

Звено постоянного тока В может быть выполнено по схеме двух встречно – параллельно включенных мостов, собранных на силовых тиристорах (транзисторах) с раздельным управлением реверсивными группами, для электроприводов с рекуперативным торможением двигателя.

Звено постоянного тока В для электроприводов с электродинамическим торможением состоит из диодного трехфазного мостового выпрямителя (Ларионова), цепи подзаряда R, ограничивающей величину зарядного тока конденсаторов фильтра С, ТДТ – транзистора электродинамического торможения, Rt – резистора для электродинамического торможения.

Резистор для электродинамического торможения выбирается в зависимости от момента инерции приводимого в движение механизмом на валу двигателя М и поставляется по указанию в заказе.

Для электроприводов, имеющих «вентиляторный» момент нагрузки на валу электродвигателя, система электродинамического или рекуперативного торможения отсутствует.

Выпрямленное напряжение преобразуется инвертором И в трехфазное знакопеременное широтно-импульсное модулированное напряжение питания электродвигателя М.

Включение транзисторов инвертора осуществляется специальными устройствами выходным каскадом УВК, одновременно с гальванической развязкой силовых цепей и цепей управления, выполняющих функции устройств защиты транзисторов от перегрузок и коротких замыканий В качестве емкостного фильтра на входе инвертора применен L2 C фильтр.

Для улучшения использования силовых полупроводниковых приборов электропривод оснащен воздушной системой охлаждения, но может быть выполнен и без него.

На выходе электропривода установлено устройство для зашиты изоляции кабелей и двигателей от перенапряжения на уровне не более 750 В, возникающих в длинных линиях.

Система управления электропривода – микропроцессорная векторная, позволяет обеспечить оптимальные переходные процессы и точность поддержания заданные координаты движения при минимальном количестве параметров, настраиваемых при вводе электропривода в эксплуатацию.

Система управления инвертором и система автоматического регулирования реализована на микроконтроллере ПУМ с микропроцессором серии Intel 196 к работает в соответствии с программой.

Сигналы обратных связей поступают от датчиков напряжения ДН, тока ДТ. Напряжения сети и сети Информация датчиков обрабатывается микроконтроллером ПУМ. Управление частотой, а также операции пуска, останова, реверса выполняются от клавиатуры пульта местного управления, расположенного на двери шкафа или пульта дистанционного управления (при необходимости комплектуется по отдельному заказу).

Для подключения цепей дистанционного управления и выходных сигналов необходимых заказчику в электроприводе предусмотрен отдельный клеммник КДУ. Для подключения электропривода к ЭВМ высокого уровня имеется выходной последовательный пopт RS232, RS485, CAN.

4.4. Описание принципиальной электрической схемы

электропривода (силовая часть).

Силовая схема предназначена для преобразования переменного напряжения питающей сети в переменное напряжение регулируемой частоты и амплитуды (см. приложение). В электроприводе с рекуперативным торможением звено постоянного тока В содержит управляемый выпрямитель и ведомый инвертор на тиристорах, переключение из режима выпрямления в режим рекуперации выполняет микроконтроллер ПУМ СУВ по направлению тока электродвигателя (двигательный или генераторный режим работы электродвигателя). (см. приложение 2).

Выпрямитель ограничивает величину зарядного тока конденсаторов фильтра С, обеспечивает поддержание заданного напряжения на фильтре и входе инвертора; ведомый инвертор осуществляет рекуперацию энергии в сеть при торможении электродвигателя М.

В электроприводе с электродинамическим торможением звено постоянного тока В содержит неуправляемый выпрямитель на силовых диодах и транзистор ТДТ для осуществления сброса энергии в активную нагрузку при торможении электродвигателя М.

Система регулирования предназначена для управления разгоном, торможением и остановкой двигателя, обработки аналоговых сигналов обратных связей для статического поддержания заданных значений выходной частоты и напряжения, формирования переходных процессов, регулирования частоты и напряжения электропривода.

Система регулирования при необходимости может быть выполнена с обратной связью по скорости, давлению, и т. Д. В этом случае сигнал от датчика технологических параметров подается в систему реагирования на регулятор скорости. Реализованный программно.

Система управления инвертором (электроприводом частоты) и система регулированияприводом реализована на микроконтроллере типа «ПУМ» Программа разрабатывается и записывается в память микроконтроллера предприятием-изготовителем для оговоренного о заказе электропривода.

Сигналы пропорциональные току фаз i__а и i__c и напряжению на выходе звена постоянного тока Ud формируется датчиками тока и напряжения (ДТ, ДН) Датчики тока к напряжения, используемые в серии электроприводов, имеют аналогичные схемные решения и выполнены на базе операционных усилителей с высоким уровнем сопротивления изоляции между входными и выходными цепями. Этот тип гальванической развязки допускается устанавливать их в цепях с напряжением до 660В, а изделия выдерживают испытательное напряжение до 3,5 кВ, однако не допускается проводить повторные испытания плат гальванической развязки высоким напряжением, так как завод – изготовитель гарантирует уровень изоляции.

Непосредственное включение силовых транзисторов осуществляется узлами выходных каскадов (УВК). Они также обеспечивают гальваническую развязку между силовой частью и системой управления, защиту транзисторов от перегрузки и короткого замыкания.

Ячейка связи (RС) осуществляет гальваническую развязку между контроллером и периферийным оборудованием, является буферным каскадом между контроллером и элементами схемы

Узел тепловой защиты А1 платы ЕЦАИ.687244 118 выполнен на элементе D1. На инвертирующий вход ОУ поступает сигнал с делителя АЗЗ, на неинвертирующий вход поступает сигнал установки с делителя R2, R3, R4 При превышении сигнала установки происходит переключение выходного сигнала микросхемы D1 и включение транзистора VT1. Установка выбирается из условия срабатывания компаратора.

В электроприводе с рекуперативным торможением для исключения одновременного включения мостов используется датчик состояния вентилей (ДСВ). Блок датчика состоит из: генератора переменного напряжения; трансформатора гальванической развязки; трех ключей переменного тока, формирователя импульсов.

Датчик запертого состояния тиристоров выполнен отдельным блоком. При снижении тока нагрузки до уровня «прерывистого тока» узел логики осуществляет переключение групп тиристоров направления.

Тормозной модуль осуществляет сброс энергии в активную нагрузку Ri (тепловое рассеяние тормозной энергий) в режиме электродинамического торможения в системах с большой инерционностью и быстродействующих системах, работающих в режиме «разгон –торможение» при торможении электродвигателя М.

Резистор Rt в комплект поставки не входит и поставляется по заказу.

Дата добавления: 2015-08-05