Файл: Комаров, А. Ф. Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков.pdf

Рис. 113. Схема звтоматического ограниче­ ния тока двигателя

ных процессах сопротивление конденсатора становится малым и через обмотку ОС протекает ток, создающий дополнительный поток управления. Действие обмотки стабилизации данной схемы аналогично действию обмот­ ки ОС в предыдущей схеме.

Для защиты электрических машин и механизма станка от перегрузок в системах ЭМУ часто обеспечивают авто­ матическое ограничение тока, потребляемого двигателем. Одна из применяемых схем приведена на рис. 113. Огра­ ничение тока достигается уменьшением магнитного по­ тока ЭМУ, работающего в качестве возбудителя генера­ тора, когда ток нагрузки превысит определенную вели­ чину. К. обмотке управления электромагнитного усили­ теля ОУ1 подводится разность двух напряжений: U{, снимаемого с последовательно соединенных дополнитель­ ных полюсов генератора ДПГ и двигателя ДПД (это напряжение пропорционально рабочему току двигателя) и U2 — снимаемого с потенциометра Я, присоединенного к постороннему источнику постоянного тока. При токах двигателя, значения которых меньше, чем предельно до­ пустимые, напряжение Я 2 > Я 1, но из-за наличия вы­ прямителей В г и В 2 ток через обмотку ОУ1 не протекает.

обмотке ОУ1, который размагничивает ЭМУ, напряжение генератора уменьшается, уменьшается и ток, потребляе­ мый двигателем. При изменении направления тока на­ грузки соответственно изменяется полярность напряже­ ния U2, работают выпрямители В 2 и левая часть потен­ циометра Я.

Наладка электромашинных усилителей. Все ЭМУ оте­ чественного производства допускают в переходном ре­ жиме форсирование, т. е. мгновенное повышение напря­ жения на якоре до 1,75 «,,ом и пятиминутное повышение

182

напряжения до 1,3«ноМ при номинальном токе якоря. При номинальном напряжении ЭМУ допускают двух­ кратную перегрузку якоря по току в течение 3 с и мгно­ венную четырехкратную перегрузку по току при напря­ жении 0,5ы,гом. Обмотки управления ЭМУ рассчитаны на прохождение тока, в 5—10 раз превышающего номи­ нальные токи.

Перед пуском каждого электромашинного усилителя в постоянную эксплуатацию, а также после ремонта ре­

в) измерение сопротивления обмоток; г) проверка изо­ ляции всех обмоток по отношению к корпусу машины и между собой; д) снятие характеристик намагничива­ ния (холостого хода) и контроль обмоток управления; е) снятие внешних характеристик и настройка компен­ сации; ж) проверка работы ЭМУ на номинальном режиме.

Поскольку электромашинные усилители являются ма­ шинами постоянного тока, программа наладочных испыта­ ний ЭМУ соответствует программе наладочных испытаний машин постоянного тока, описанных ранее. Основные ха­ рактеристики ЭМУ приведены в паспортных данных, однако и в этом случае целесообразно проверить соответ­ ствие действительных характеристик паспортным.

Проверка правильности включения обмоток. Очень часто при наладке ЭМУ требуется определить соотношение числа витков различных обмоток ЭМУ. Для определения соотношения числа витков обмоток управления, попе­ речную цепь ЭМУ размыкают и к поперечным щеткам подключают вольтметр (рис. 114). Питание подключают к одной из обмоток управления, например ОУП через потенциометр П. Перемещением движка потенциометра задают три-четыре значения выходного напряжения. Каж­ дому значению выходного напряжения соответствует одно определенное значение тока управления. Аналогичным образом для тех же значений напряжения измеряют токи

183

Как правило, число витков высокоомной обмотки при­ нимают за 100%, а остальные обмотки выражают в про­ центах от числа витков этой обмотки. При проведении этого опыта во избежание поломок не рекомендуется повышать напряжение на выходе ЭМУ до значений, превышающих 50% номинального напряжения ЭМУ. Особенностью схем с ЭМУ является наличие нескольких обмоток управления, которые включаются друг относительно друга согласно и встречно. Поэтому очень важным является определение полярности обмоток управления, особенно тогда, когда заводская маркировка на клеммнике ЭМУ не сохра­ нилась. Определение полярности обмоток управления про­ изводится следующим образом (рис. 115).

Произвольно маркируют начало и конец одной из обмоток управления, например ОУ/, и присоединяют начало к «+», конец к «—» аккумуляторной батареи через ключ. В качестве измерительного прибора исполь­ зуют вольтметр постоянного тока с нулем посредине. При замыкании ключа наблюдают за отклонением стрелки вольтметра: при отклонении стрелки вправо положитель­ ным зажимом будет тот, к которому подключен «+» при­ бора. Соответственно полярности других обмоток упра­ вления (ОУ//, О У /// и т. д.) определяют по условию создания на выходе ЭМУ полярности, аналогично той, которую создает обмотка ОУ/. Таким же образом опре­ деляют полярность поперечных щеток по отношению к обмоткам управления, при этом поперечные щетки должны быть разомкнуты и к ним подключен вольтметр.

184

Величина коэффициента усиления оказывает сущест­ венное влияние на точность регулирования. Коэффициен­ том усиления по напряжению называют отношение выход­

ного напряжения к напряжению на входе kH— иВХ

Коэффициентом усиления по мощности называют отнотемпе мощности на выходе ЭМУ к мощности на входе

• ___ ^ВЫХ^ВЫ.Ч

р^вхг'вх

Для определения коэффициента усиления по напряже­ нию и по мощности в цепи якоря и обмотки управления включают амперметры и вольтметры (рис. 116). При недостаточной величине коэффициента усиления ЭМУ производят его регулировку путем изменения степени компенсации.

Установка щеток на нейтраль. Особенностью этой операции в ЭМУ является наличие щеток в поперечной и продольной цепях усилителя, поэтому вначале устана­ вливают щетки поперечной цепи, а затем продольной, как показано на рис. 117. Установку щеток производят индуктивным методом, описанным выше. Ток якоря во время опыта не должен превышать 0,1—0,3/(10М ЭМУ.

Снятие характеристик холостого хода ЭМУ. Характе­ ристика холостого хода снимается для определения формы кривой намагничивания и сравнения ее с паспортной, а также для окончательной проверки полярности и соот­ ношения числа витков обмоток управления. Для построе­ ния характеристики холостого хода определяют зависи­ мость напряжения на выходе ЭМУ от тока в обмотке управления при номинальной скорости вращения и отсут­ ствии нагрузки, т. е. иЭ!Лу = / (iy), при I г = 0 и п —

— const. При проведении испытания необходимо помнить, что от точности установки щеток на нейтраль и качества притирки щеток, силы нажатия и материала щеток в боль­ шой степени зависит характер кривой намагничивания (характеристика холостого хода), особенно в области малых напряжений.

Характеристику холостого хода ЭМУ снимают сле­ дующим образом. Собирают схему (рис. 118). Потенцио­ метры П1, ПП и П Ш должны обеспечивать грубую и плавную регулировку напряжения и изменение его поляр­ ности. ЭМУ приводят приводным двигателем во вращение с номинальной частотой, которую в течение всего опыта контролируют и поддерживают постоянной. Затем с по-

185

мощью потенциометров П П —FIIII поднимают напря­ жение до 1,За1ЮМпри положительном токе обмотки упра­

зом, проводят испытание межвитковой изоляции обмотки якоря, при этом следят за тем, чтобы отсутствовали ис­ крение под щетками, колебания тока и напряжения и дру­ гие ненормальные явления, в противном случае умень­ шают ток в обмотке управления или отключают ее и выяс­ няют причину неисправности. Во время снятия характе­ ристики ток управления изменяют лишь в одну сторону, так как из-за остаточного магнетизма получаются не плав­

точек кривой холостого хода для каждой ее ветви, заме­ чают начальный ток управления, при котором напряже­ ние ЭМУ равно нулю и остаточное напряжение и0 при токе управления, равном нулю (рис. 119).

Величина площади петли гистерезиса зависит от ка­ чества материала магнитной цепи машины, так как из электротехники известно, что чем меньше петля гисте­ резиса, тем меньше потери в стали на перемагничивание. Для того чтобы убедиться в правильности подключения остальных обмоток управления, вместо обмотки ОУ1 включают поочередно другие обмотки и строят характе­ ристики холостого хода для каждой из них. Если другие обметки управления подключены правильно, то и харак­ теристики холостого хода качественно будут такими же, т. е. располагаются в тех же квадрантах, что и характери­ стика холостого хода, полученная от обмотки ОУ1.

Соотношение числа витков получают следующим об­ разом. Известно, что для создания одного и того же напря­ жения в электрических машинах двумя различными об­ мотками требуются одинаковые намагничивающие силы.

187

(рис. 120). ЭМУ с помощью приводного двигателя разгоняют до номинальной скорости, на обмотку управления подают ток управления такой вели­ чины, чтобы напряжение на выходе ЭМУ было равно номи­ нальному. Характеристику снимают для трех-четырех значений сопротивления RU0Mи двух-трех значений тока управления гу.

Сопротивление нагрузки должно позволять произво­ дить регулировку тока нагрузки от 40 до 120% номи­ нального.

После снятия внешней характеристики при этой же схеме проверяют безискровую коммутацию щеток ЭМУ при номинальном напряжении и токе якоря, вдвое пре­ вышающем номинальный в течение 3—5 с, и при поло­ винном напряжении и мгновенном четырехкратном зна­ чении тока якоря. Затем производят настройку компен­ сации, которая заключается в выборе приемлемой внеш­ ней характеристики. Приемлемой считается такая харак­ теристика, при которой с ростом тока от /х х до /,юм напряжение снижается на 15—20%. После снятия внеш­ ней характеристики и настройки компенсации ЭМУ про­ водят окончательную регулировку ЭМУ в реальной схеме автоматического управления. При условии удо­ влетворительной работы системы автоматического регу­ лирования с ЭМУ проверку считают законченной. При неудовлетворительных результатах проводят перепро­

в табл. 22.

188

2. Магнитные усилители (МУ)

Магнитным усилителем называется электрический аппа­ рат, в котором для усиления входного сигнала исполь­ зуется управляемое индуктивное сопротивление. По сравнению с электромашинными и электронными усили­ телями магнитные усилители обладают рядом преиму­ ществ, обусловивших их широкое применение в электро­ приводах металлорежущих станков: а) надежность и боль­ шой срок службы; б) отсутствие подвижных частей; в) возможность исполнения МУ мощностью от долей

189