Файл: Корытин, А. М. Оптимизация управления металлорежущими станками.pdf

г) тахогенератора 7Т, обеспечивающего в заданном диапа зоне регулирования обратную связь по скорости двигателя.

Тиристорный широтно-импульсный реверсивный преобразо­ ватель привода серии ЭТШР [4] предназначен для управления

•скоростью двигателя постоянного тока, которое осуществляется изменением скважности коммутируемого напряжения на зажи­ мах якоря. Частота вращения двигателя при таком способе управления определяется соотношением

^ _ + уРп Т /я,ср#Я

СеФ н

тде у — скважность импульсов; 7 = т^ к ’

здесь Ui — время, в течение которого тиристорный ключ замкнут;

Этот закон регулирования скорости справедлив тогда, когда между периодом коммутации и электромагнитной постоянной

т

якорной цепи соблюдается соотношение —^ >5-^10.

* К

Тиристорный преобразователь рассчитан на работу с дви­ гателями типа ПБСТ (Тя—Юэ-25 мс). Для соблюдения указан­ ного соотношения период коммутации выбран равным 1 мс (ча­ стота коммутации 1 кГц).

На рис. 74 приведена схема силовой части привода серии ЭТШР — тиристорного широтно-импульсного преобразователя (ШИП), состоящая из реверсивного тиристорного моста (тири­ сторы Т1А, Т1Б, Т2А, Т2Б), устройства выключения тиристоров УВТ (тиристоры Т4, Т5, трансформаторы Тр1, Тр2, емкость С1) и разрядной цепочки (R l , ТЗ). На якорь двигателя подаются импульсы постоянной амплитуды и частоты (1000 Гц), скваж­ ность импульсов может меняться от 0 до 0,9. Управляющие им­ пульсы поступают из схемы управления одновременно на тири­ сторы одной из диагоналей моста, например, на Т1А и Т1Б (Т2А, Т2Б отключены), при этом напряжение источника питания Ei подается на якорь электродвигателя Д. В конце периода ком­ мутации импульс УВТ на вторичной обмотке трансформатора Тр1 отключает тиристор Т1А, якорь двигателя замыкается через Т1Б, Тр2, Д4. Затем снова подаются управляющие импульсы на тиристоры Т1А и Т1Б, в конце этого периода коммутации от­ ключается тиристор Т1Б импульсом со вторичной обмотки Тр2, УВТ. При этом якорь замыкается через Д1, Tpl, Т1А. Таким образом, УВТ выдает две серии импульсов, следующих с ча­

158

стотой вдвое ниже и сдвинутых относительно друг друга на половину периода, которые выключают тиристоры диагонали моста поочередно, т. е. тиристорный мост работает по поочеред­ ному закону коммутации. Для получения обратного направления вращения аналогично работают Т2А и Т2Б.

При срабатывании устройства токоограничения прекращается

, щая подачу управляющих импульсов на тиристоры. УВТ поочередно гасит Т2А и Т2Б, а якорь дви­

гателя замыкается через диоды Д2, ДЗ на емкости С2 и СЗ. Для того чтобы напряжение на емкостях С2 и СЗ во время реверса не Возрастало чрезмерно, в коммутатор введена спе­ циальная разрядная цепочка, состоящая из сопротивления R1 и тиристора ТЗ. Когда напряжение на емкостях С2 и СЗ начи­ нает расти, напряжение на диоде Д5 меняет знак, диод запи­ рается. Напряжение с диода Д5 поступает в схему управления и после достижения определенного уровня срабатывает специ­ альное устройство, подающее управляющие импульсы на тири­ стор ТЗ, и конденсаторы С2, СЗ разряжаются по цепи Tpl, R1, ТЗ. Гашение тиристора ТЗ происходит через такт импульсом со

вторичной обмотки Tpl.

Устройство выключения тиристоров представляет собой двух­ тактный генератор импульсов. При подаче управляющего им­ пульса на тиристор Т4 происходит резонансный заряд емкости С.1 по цепи: плюс Е2, тиристор Т4, первичную обмотку Tpl, ем­ кость С1, минус Е2. При заряде С1 во вторичной обмотке Tpl индуктируется косинусоидальный импульс. Гашение Т4 проис­ ходит обратной волной зарядного тока.

159

При .подаче управляющего импульса на Т5 происходит ре­ зонансный разряд С1 на первичную обмотку Тр2 через тиристор Т5. При этом во вторичной обмотке индуктируется косинусо­ идальный импульс. Тиристор Т5 гасится обратной волной раз­ рядного тока. В следующий такт при подаче управляющего им­ пульса на Т4 происходит резонансный перезаряд конденсатора С1 и напряжение на нем увеличивается по сравнению с первым

усилитель разрядного устройст­ ва; 15—устройство токоограничения

тактом. В установившемся режиме напряжение на конденса­ торе С1 может, примерно, в 10 раз превосходить напряжение питания УВТ, оно значительно зависит от добротности зарядного и разрядного контуров. УВТ обладает ценным свойством: -при увеличении нагрузки в цепи якоря напряжение на емкости С1 растет, т. е. УВТ увеличивает свою мощность. Увеличение напря­

щей при включении тиристоров диагонали моста. Электродви­ жущая сила самоиндукции трансформируется в первичную обмотку трансформаторов Тр1, Тр2 и направлена таким обра­ зом, что дополнительно подзаряжает конденсатор С1.

На рис. 75 приведена функциональная, а на рис. 76 — прин­ ципиальная схемы привода с тиристорным широтно-импульсным преобразователем. Генератор тактовых импульсов 2 (триоды ПТ 19, ПТ20) мультивибраторного типа генерирует пилообразное напряжение и прямоугольные импульсы частотой 1000 Гц, после

стотой вдвое ниже частоты тактового генератора и сдвинутых между собой на половину периода (рис. 77, в, г), подаются

160

на импульсные усилители 8 и 9 (триоды ПТ28, ПТ29 и IIT32^ ПТЗЗ) и, далее, на тиристоры УВТ Т4 и 75.

Пилообразное напряжение с выхода генератора 2 поступает на усилитель 3 (триоды ПТ25, ПТ 18) и, далее, на два широтноимпульсных модулятора 4 я 5 (триоды ПТ2), 'ПТ22 и ПТ24,.

ПТ23).

Широтно-импульсный модулятор представляет собой несим­

диагонали моста Т1А, Т1Б либо Т2А, Т2Б в зависимости от по­ лярности входного сигнала. На якоре двигателя получаются им­ пульсы постоянной амплитуды и регулируемой скважности: (рис. 77, в).

Для стабилизации скорости в приводе осуществлена отрица­ тельная обратная связь по скорости тахогенератором 13 (ТГ). Разность напряжений задания и тахогенератора (U=U3an—Нтг) подается на вход фазочувствительного усилителя постоянного' тока 1 (триоды ПТ1—ПТ7) и, далее, на входы ШИМ. Усили­ тель постоянного тока выполнен по схеме с двойным преобразо­ вателем входного сигнала. В него входят генератор прямоуголь­

162