мягкие пускатели используются для формирования пуско тормозных режимов асинхронных двигателей за счет и
Работа добавлена на сайт samzan.net:
- Цель работы
Изучение принципов управления и элементов схемотехнических решений, используемых в регулируемых тиристорных пусковых устройствах для управления пуском асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
2.Общие сведения
Регулируемые тиристорные пусковые устройства ( тиристорные регуляторы напряжения, «мягкие» пускатели) используются для формирования пуско -тормозных режимов асинхронных двигателей за счет изменения действующего значения напряжения, подаваемого на статорную обмотку при пуске и реализации различных тормозных режимов при отключении двигателя( например, режим динамического торможения) . Это позволяет ограничивать пусковые токи асинхронных двигателей (АД) и управлять электромагнитным моментом АД в процессе пуска и торможения, что в результате применения таких устройств в массовом асинхронном электроприводе позволяет решать задачи энергосбережения и увеличения его надежности.
2.1 Силовая схема регулируемого тиристорного пускового устройства
Основная силовая схема тиристорного пускового устройства приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Силовая схема тиристорного пускового устройства
2.2 Формирование сигналов управления тиристорами
В этой схеме используется естественная коммутация тиристоров, что позволяет, например, в процессе пуска регулировать угол открывания тиристоров и соответственно регулировать основную гармонику действующего напряжения подаваемого на двигатель ( рисунок 2), а значит формировать управляемый пуск АД.
Рисунок 2 – Изменение фазного напряжения в процессе пуска
Блок-схема регулируемого тиристорного пускового устройства приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Блок-схема регулируемого тиристорного пускового устройства
Схема работает следующим образом. При изменении сигнала управления Uупр ( например, по линейному закону), система импульсно - фазового управления ( СИФУ) формирует импульсы управления на каждый тиристор силовой схемы. Эти импульсы схемой формирователя импульсов распределяются на соответствующие тиристоры в каждой фазе в рабочий для них полупериод питающего напряжения. В результате встречно – параллельно включенные тиристоры откроются в соответствии с заданным на каждом полупериоде питающего напряжения углом управления ( рисунок 2), что и обеспечивает изменение действующего напряжения на двигателе, а значит и темп нарастания частоты вращения двигателя от ω₀ =0 до ω ( в соответствии с моментом нагрузки).
Основным элементом этой блок – схемы является блок СИФУ.
2.2 Схемы управления тиристорами
Системы импульсно - фазового управления тиристорами могут быть асинхронные , синхронные, одноканальные, многоканальные.
При синхронном способе фазового управления отсчет угла подачи импульса управления идет от канала определения фазы питающего напряжения сети( рисунок 2, угол α).
При асинхронном способе фазового управления отсчет угла подачи импульса управления идет от момента подачи предыдущего импульса ( рисунок 4).
U
Рисунок 4 – Угол α при асинхронном способе управления.
Здесь, в отличии от синхронного способа управления , угол подачи импульса в явном виде не связан с началом перехода напряжения сети через 0.
У каждого из этих способов формирования импульсов управления есть достоинства и недостатки/3/, но в настоящее время преимущественно используется синхронный способ.
Структура многоканальной синхронной СИФУ показана на рисунке 5.
Рисунок 5 – Многоканальная СИФУ
Трансформатор Тр служит для получения напряжения синхронизации от сети питания пускового устройства.
Фильтр Ф устраняет помехи возникающие по цепи синхронизации.
Фазосдвигающее устройство (ФУ) определяет момент подачи импульса управления в соответствии с сигналами синхронизации и управления Uупр. Сигнал с выхода ФУ поступает на усилитель-формирователь (УФ) осуществляющий формирование импульса по длительности и амплитуде, а также – гальваническую развязку цепей управления от силовых цепей.
Временные диаграммы схемы по рисунку 5 показаны на рисунке 6 ( для фазы А)
Рисунок 6 – Временные диаграммы работы многоканальной СИФУ ( для фазы А)
Таким образом в многоканальной СИФУ импульсы управления формируются для каждой фазы отдельно.
Структура одноканальной синхронной СИФУ показана на рисунке 7, а диаграммы ее работы на рисунке 8.
Рисунок 7 – Одноканальная СИФУ
Рисунок 8 – Временные диаграммы работы одноканальной СИФУ ( обозначение тиристоров по рисунку 1)
Здесь напряжение синхронизации с синхронизирующего трансформатора поступает на блок опорного напряжения ( ОН), который формирует пилообразное напряжение Uон. ФИ сравнивает опорное напряжение Uон с напряжением управления U упр и в момент равенства этих напряжений формирует импульс шириной в π радиан. По передним и задним фронтам этого импульса формирователи импульсов ФИ4, ФИ5, ФИ6 и ФИ1, ФИ2, ФИ3 формируют импульсы шириной π/3 ( учитывая естественный сдвиг системы трехфазных напряжений в фазах А,В,С на π/3по отношению друг к другу), которые и подаются через усилители УФ ( не показаны) на тиристоры соответствующих фаз.
Таким образом в одноканальной СИФУ в отличии от многоканальной опорный импульс шириной π формируется с использованием напряжения синхронизации только одной формы, а затем по этому импульсу формируются конкретные импульсы управления для тиристоров всех фаз.
Принципиальная схема СИФУ поэтому принципу работы приведена на рисунке 9. Формирователь импульсов ФИ собран на транзисторах VT25, VT26,VT27. Ширина импульса задается R63, R64, C10/
Формирователи импульсов ФИ1, ФИ2, ФИ3 собраны на транзисторах VT28, VT29,VT30. Ширина импульсов (π/3) задается соответственно R72,R74, C12, R78, R77, C13/
Аналогично формирователи импульсов ФИ4, ФИ5, ФИ6 собраны на транзисторах.
Сравнение U упр и опорного напряжения происходит на базе транзистора VT15.
При закрытом транзисторе VTё9 конденсатор C9 заряжен ( открыт диод VD10 и на базе транзистора напряжение питания). Как только VT9 ( а это происходит с началом рабочего полупериода, на рисунке 8 определяется промежутком времени t₀ - t₁) открывается , диод VD10 закрывается и начинается разряд конденсатора С9 через переход база – эмитр все это время открытого транзистора VT15. Формируется линейно – спадающий участок опорного напряжения. В момент равенства U упр на базе транзистора VT15 нулевое напряжение . Последний закрывается ( рисунок10) и на коллекторе формируется передний фронт импульса и ширина которого растянута до π радиан за счет перезаряда конденсатора С10 по цепи R63, R64, открытый транзистор VT25/
На время перезаряда конденсатора С10 транзистор VT26 остается закрытым и на его коллекторе формируется импульс ( рисунок 9) по переднему и заднему фронту которого аналогично и формируются импульсы формирователями ФИ1, ФИ 2,ФИ3, ФИ4,ФИ 5,ФИ6.
Рисунок 9 – Схема электрическая принципиальная одноканальной СИФУ
Рисунок 10
Усилитель – формирователь импульсов на тиристоры может быть выполнен по схеме рисунка 11.
Рисунок 11 – Блок формирования и усиления управляющих импульсов на тиристоры
Схема работает следующим образом. При поступлении импульса управления с одного из выходов СИФУ на базу транзистора, то он открывается и на базу тиристора подается отрицательное напряжение источника питания. Последний открывается на время действия импульсного управления и на выходе импульсного трансформатора формируется импульсное напряжение управление на соответствующий тиристор.
2.3 Принципиальная схема тиристорного пускового устройства для управления асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Принципиальная схема тиристорного пускового устройства на основе блок – схемы ( рисунок 3) и выходным усилителем ( рисунок 11) импульсов приведена на рисунке 12.
Здесь дополнительно использованы:
- Блок питания ( БП) – для питания всех элементов схемы. Выходное напряжение этого блока выбирается исходя из номинальных напряжений, на которые рассчитаны элементы схемы( в первую очередь транзисторы);
- Параллельно силовым тиристорам включены RC цепи для ограничения перенапряжений;
- Задатчик интенсивности ( например, интегратор на операционном усилителе) позволяет задать требуемую длительность, а значит и темп разгона асинхронного двигателя.
Схема работает следующим образом ( см. рисунок 8, рисунок 11). При подаче на вход задатчика интенсивности напряжения задания Uзад . На выходе ЗИ формируется в течении определенного времени ( это время пуска АД) линейно нарастающий сигнал напряжения управления Uупр. На этом промежутке времени СИФУ формирует импульсы управления с изменяющимся углом управления α от α мин ( СООТВЕТСТВУЕТ отсутствию напряжения на двигателе) до α мак ( напряжение на двигателе U=Uном). Эти импульсы управления через усилители- формирователи ( рисунок 11) поступают на встречно-параллельно включенные тиристоры VS1-VS6 силовой схемы тиристорного пускового устройства. Тиристоры открываются каждый в свой рабочий полупериод ( естественная коммутация) и в момент времени, определенный углом управления α. В результате действующее напряжение на двигателе меняется от нулевого значения до номинального значения , чем и обеспечивается управляемый пуск асинхронного двигателя до рабочей частоты вращения , которая определяется моментом нагрузки на валу.
Рисунок 12
3 Контрольные вопросы
- Назначение регулируемых тиристорных пусковых устройств.
- Чем отличается синхронная система управления от асинхронной.
- Принцип работы одноканальной СИФУ.
- Принцип работы многоканальной СИФУ.
- Расскажите работу схемы на рисунке 9.
- Объяснить работу одноканальной СИФУ.
2. Пикчу Это не просто тур это духовное путешествие и исцеление
3. В слове ДВОРЦУ все согласные звуки имеют пару по мягкости
4. Психология уголовного судопроизводства
5. Введение. 2
6. Реферат- Экология ХМАО (Ханты-Мансийский Автономный Округ)
7. Влияния воды с измененным изотопным составом на функциональные особенности иммунокомпетентных клеток человека (определение процентного содержания однонитевых разрывов ДНК)
8. тематичних наук Харків ~ Дисертацією є рукопис
9. Адам ќўќыєыныѕ немесе заѕмен ќорєалатын мїдделердіѕ бўзылуынан туындайтын талаптыѕ ќанаєаттандырылуы
10. Лабораторная работа по курсу общей физики
11. Славытич Марян Львыв 2013 Мыныстерство освыти ы науки Украыни Технычний колледж НУ ldquo;Львывська пол
12. Новосибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социал
13. тема уровней владения ИЯ
14. методического управления О
15. всезнайки Кризис 19 дня ~ страх расставания Кризис несоответствие между возможностями и желаниям
16. Проблемы антропогенного загрязнения природных вод
17. 1 Сварка углеродистых сталей 4 1
18. Шрифт в печатном издании
19. Вариант 13 Вопрос 1
20. Верхнеуслонская гимназия Верхнеуслонского муниципального района Республики Татарстан Конкурси