ЭШИМ1 Электропривод постоянного тока многокоординатный транзисторный
Устройство и принцип работы

Сведения о производителе электропривода ЭШИМ1

Производитель электропривода ЭШИМ1 ИГЕВ.654773.2002-40 ТО: - Александрийский электромеханический завод (АЭМЗ) им. XXV съезда КПСС, В-8078, НПО «АЭМЗ» - г. Александрия, Заводская улица, д.1, Кировоградской обл., Ураина.

Электропривод комплектный быстродействующий ЭШИМ1 с широтно-импульсным преобразователем. Назначение область применения

В настоящее время электроприводы серии ЭШИМ1 сняты с производства. Возможная заменена на ЭПУ1М и БОТ

Комплектные электроприводы серии ЭШИМ1 с транзисторным широтно-импульсным преобразователем предназначены для использования в механизмах подач металлорежущих станков и в промышленных роботах..

Электроприводы выпускаются в двух климатических исполнениях: УХЛ и 0 категории размещения 4 по ГОСТ 15150-69 и могут встраиваться в шкафы комплектных устройств управления при условии, что температура воздуха внутри последних не превышает 35°С для УХЛ4 и 45° С для 04.

3. Технические требования

Номинальные значения климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70, за исключением температуры, значения которой устанавливаются по ГОСТ 25778-83;

В части воздействия механических факторов внешней среды электроприводы, за исключением двигателя, соответствуют группе условий эксплуатации M1 по ГОСТ 17515-72;

В части воздействия механических факторов внешней среды электродвигатели соответствуют группе условий эксплуатации М8 по ГОСТ 17516-72;

Рабочее положение - вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения не более 5° в любую сторону;

Степень защиты - IP00 по ГОСТ 14254 - 80.

Питание электроприводов осуществляется через согласующий трансформатор от трехфазной сети напряжением 380, 415 и 500В частоты 50 Гц; напряжением 220, 230, 380, 400, 415, 440 В частоты 60 Гц.

Электроприводы должны сохранять работоспособность при изменения напряжения питающей сети в пределах от плюс 10% до минус 15% номинального напряжения. Допустимые колебания частоты питающей сети должны быть в пределах ± 2% от номинального значения.

Структура условного обозначения электропривода ЭШИМ1

ЭШИМ1 -ХХХ000₁ Х0₂ Х₃ УХЛ4

ЭШИМ1-30000020.. УХЛ4 - Пример заказа: Одна координата. Выходное напряжение блока питания 150В

ЭШИМ1-33000040.. УХЛ4 - Пример заказа: Две координаты. Выходное напряжение блока питания 150В

ЭШИМ1-33300040.. УХЛ4 - Пример заказа: Три координаты. Выходное напряжение блока питания 150В

ЭШИМ1-43300040.. УХЛ4 - Пример заказа: Три координаты. Выходное напряжение блока питания 150В

• ЭШИМ1 → Электропривод Широтно-Импульсный Многокоординатный 1 номер разработки;


• -ХХХ000₁ - Шифр блока регулирования: соответственно 1-й, 2-й, 3-й координаты:
• 0 → блок отсутствует
• 3 → БС3001-322Ф..(16А, 150..220В
• 4 → БС3001-322Ф..(25А, 150..220В
• 5 → БС3001-322Ф..(40А, 150..220В
• Х0₂ - Шифр блока питания соответственно: одного или двух:
• 0 → блок отсутствует
• 2 → БС9802-325Ф..(16А, 150В
• 3 → БС9802-322Ф..(16А, 220В
• 4 → БС9802-365Ф..(40А, 150В
• 5 → БС9802-367Ф..(40А, 180В
• 6 → БС9802-362Ф..(16А, 220В
• Х₃ - Напряжение трехфазной питающей сети:
• 7 → 380В, 50Гц
• 9 → 415В, 50Гц
• Р → 220В, 60Гц
• Ф → 230В, 60Гц
• С → 380В, 60Гц
• Ц → 400В, 60Гц
• Э → 415В, 60Гц
• Т → 440В, 60Гц
• Ш → 500В, 50Гц
• УХЛ4 - Климатическое исполнение и категория размещения УХЛ4, возможно и изготовление О4 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Примечания

1. Четырнадцатый и последующие знаки в обозначении типа электропривода принимаются в соответствии с рис. 1 в зависимости от напряжения питающей сети и вида климатического исполнения.

2. Тип согласующего трансформатора выбирается по мощности второй обмотки, определяемой исходя из параметров выбранных двигателей

Фото блока регулирования БС 3001 электропривода ЭШИМ1

Фото блока регулирования БС 3001 электропривода ЭШИМ1. Смотреть в увеличенном масштабе

Параметры электропривода ЭШИМ1

Параметры обеспечивается при неизменных значениях задающего напряжения и его пульсациях не более 2% от установленного значения.

Электроприводы обеспечивают полосу пропускания частот замкнутой системы регулирования скорости в линейной зоне (без насыщения регулятора скорости) не менее 75 Гц.

Примечание:

Под полосой пропускания частот понимают диапазон частот гармонического сигнала, в котором сдвиг по фазе первых гармоник сигналов тахогенератора и задатчика скорости не превышает 90 эл. градусов или ослабление сигнала тахогенератора не превышает 3 дБ.

Номинальный режим работы электроприводов - продолжительный (S1) при скорости не менее 0,1 об/мин. Допускается работа в кратковременном ( S2) и повторно-кратковременном режимах ( S3) при соблюдении следующих условий:

• а) максимальная кратность перегрузки по току не более 2,5 в течение 5 с;
• б) среднеквадратичный ток за время цикла не превышает номинальный.

Нагрузочные характеристики электропривода приведены на рис. 6.

Зависимость времени работы электропривода от кратности перегрузки (М /Мdo) в режиме S2 приведена на рис. 7.

Электроприводы имеют следующие виды защит:

• Максимально-токовую;
• Защиту от перегрева двигателя (при наличии встроенного в двигатель терморезистора);
• Защиту транзисторных ключей от короткого замыкания;
• Защиту от исчезновения напряжения питающей сети и обрыва фазы;
• Защиту от несоответствия развиваемой скорости заданной (за исключением, переходных процессов);
• Защиту от перегрева радиаторов ключей;
• Защиту от перенапряжения звена постоянного тока;
• Устройство аварийного торможения при срабатывание защитных устройств с выдачей релейного сигнала в систему ЧПУ

Электроприводы обеспечивают сигнализацию состояния "включено" и "отключено", срабатывание защит.

Электроприводы рассчитаны на подключения: задатчика внешнего токоограничения; задатчика ручных перемещений.

Электроприводы обеспечивают подачу команд: отключения механического тормоза двигателя; готовности к работе.

Электроприводы имеют блокировку, обеспечивающую; устранение "ползучей" скорости двигателя при нулевом сигнале задания.

Корпуса блока питания, блока регулирования и двигателя имеют болт М6 для подключения заземляющего проводника.

Состав изделия ЭШИМ1

В состав электроприводов, в зависимости от заказа, входят:

• Блок питания типа БС9802 - 1 шт.
• Блок регулирования типа БС3001 от 1 до 3 шт.
• Двигатель постоянного тока с встроенным тахогенератором, тормозом, встроенным или пристроенным датчиком пути от 1 до 3 шт.
• Автоматический выключатель - 1шт
• Магнитный пускатель с приставкой - 1 шт
• Согласующий трансформатор - 1 шт
• Якорный дроссель от 1 до 3

Примечания:

1. Двигатель может быть без встроенного тормоза и (или) без датчика пути.

2. Питание цепей тормоза и датчика пути осуществляется потребителем.

5. Устройство и принцип работы электропривода ЭШИМ 1

5.1. Электропривод производит преобразование трехфазного напряжения питающей сети в напряжение постоянного тока подаваемое на якорь двигателя, и регулирование его в функции задания с целью поддержания требуемых режимов работы двигателя.

Электрическая схема трехкоординатного электропривода (вариант) представлена на рис. 1 Приложения.

Питание силовой части электропривода осуществляется от второй обмотки (зажимы a1, в1, c1), системы управления - от третьей обмотки(зажимы а2, в2, с2), а вентиляторов блоков регулирования к питания от четвертой обмотки (а3, в3, с3) трансформатора Т.

Первая обмотка согласующего трансформатора Т подключается к питающей сети через автоматический выключатель QF.

После включения автоматического выключателя QF подается напряжение на схему управления блока питания и на двигатели вентиляторов. При этом включается магнитный пускатель К1 и своими нормально разомкнутыми контактами подключает к трансформатору силовую часть блока питания. На выходах блока питания появляется напряжение питания блоков регулирования: постоянное - для питания силовых схем и переменное стабилизированное - для питания систем управления.

Если в блок питания поступает сигнал разрешения работы блоха питания из каждого блока регулирования, а также сам блок питания готов к работе, магнитный пускатель К1 остается во включенном состоянии. В противном случае пускатель К1 через небольшую выдержку времени после подачи питания отключится и замыкающими контактами К1 отключит силовую часть электропривода, а размыкающим (н. з.) контактом приставки К2 подключит в блоке питания цепь динамического торможения двигателей и замыкающим (н. р.) контактом снимет сигнал "отсутствие аварии привода".

При этом питание цепей управления остается, что позволяет произвести диагностику неисправности блоков регулирования и блока питания.

Для информации о состоянии электропривода из каждого блока регулирования поступают сигналы "готовность к работе" в виде так называемого сухого контакта. Таким же способом организованы сигналы в блоках регулирования "отключение тормоза".

5.2. Блок питания БС9802

Блок питания (БП) типа БС 9802 с номинальным током 16 и 40 А (рис. 2, рис. 3 Приложения) обеспечивает работу от 1 до 3 блоков регулирования.

В состав БП входят:

• Выпрямитель силовой цепи V1; V3; V5;
• Сглаживающий фильтр силового напряжения С2-С7;
• Разрядник для ограничения перенапряжений в силовой цепи, возникающих при торможении двигателя или со стороны питающей сети, состоящий из резисторов R27, R29. R31, R32, R35, R36 и силового транзисторного ключа ТК ( V17, V19, V21, V25, V27, V29), управляемого нуль-органами H01 и Н02 через транзистор V16;
• Разрядник для обеспечения аварийного динамического торможения двигателей, входящих в состав электропривода, состоящий из логических элементов ЛЭ4, ЛЭ5: выдержки времени τз (R16, R18, C12), резистора R39, катушки индуктивности L2 и оптронного модуля V32, включаемый при отключении внешнего контактора К1 контактами контактной приставки К2;
• Устройство защитного отключения при авариях в блоках регулирования и питания, выполненное на микросхемах D2.3, D2.4, выдержки времени τ1, τ2, нуль-органе НОЗ, логических элементах ЛЭ1... ЛЭ3, и реле К1, которое осуществляет управление внешним контактором К1;
• Источник питания цепей управления, преобразующий нестабильное переменное напряжение третьей обмотки силового трансформатора в стабилизированное переменное напряжение прямоугольной формы 24 В, 5 кГц, в состав которого входят (рис. 2 Приложения);
• Выпрямитель с фильтром (V33, C13);
• Импульсный стабилизатор (V51, V52, L1, С23, С24, F1) со схемой управления и защиты FH, FT, V47, V49, V50, Н05, τ4);
• Высокочастотный генератор (V57, V58, V59, V60, V61, V62, V64, V65).

Импульсный стабилизатор источника питания цепей управления обеспечивает стабилизированное постоянное напряжение 48 В на конденсаторах С23, С24. Регулировка этого напряжения осуществляется резистором R41. Система управления стабилизатора двухконтурная с ПИ - регулятором напряжения FH (A1.1, R43, C18, R41) и безинерционным релейным регулятором тока (A1. 2, R48.. R52). Кроме этого, система управления стабилизатора содержит время - токовую защиту, состоящую из инерционного звена τ4(R44, С16) и нуль-органа Н05 (V43, V44, V45, R46), которая обеспечивает блокировку включения транзистора V51 при длительных перегрузках стабилизатора. Предусмотрена возможность возврата стабилизатора в рабочее состояние кратковременным закорачиванием выводов "сброс защиты ИП".

Высокочастотный генератор преобразует выходное напряжение импульсного стабилизатора в переменное напряжение прямоугольной формы. Схема содержит задающий генератор Г (А2, R64, R66, R67, C21), блокирующую цепь (R74, С22, V57.. V59), для устранения режима "сквозных токов": силовой выходной каскад V60, V61, V62, V64, V65.

При аварии в блоке питания и некоторых авариях в блоках регулирования возникает необходимость отключения силовой части электропривода от силового трансформатора и быстрого торможения всех двигателей. Такое отключение осуществляется внешним контактором К1 при отключении реле К1 в блоке питания по команде с микросхемы D6. 2, на которой происходит логическое умножение сигналов об исправности блоков питания и регулирования, которые в нормальных рабочих условиях соответствуют логической единице.

Одновременно с отключением К1 замыкающий контакт К2 сообщает внешним устройствам (например ЧПУ) об аварии в схеме привода, а размыкающий - включает "Аварийное торможение". При этом через логические элементы D3. 4 и D1. 1 включается оптронная пара V32. 2, а затем, с выдержкой времени τз (R16, R18, C12), через Д1. 2 оптронная пара V32. 1. Выдержка времени τзобеспечивает исключение броска тока, вызываемого разрядом конденсаторов С2.. С7.

Необходимость отключения внешнего контактора К1 возникает при следующих авариях в блоке питания: неправильная работа транзисторного ключа разрядника или его перегрев, большие перенапряжения - сравнительно большой длительности, снижение силового питающего напряжения, снижение напряжения источника питания цепей управления.

Правильность работы транзисторного ключа разрядника определяет устройство, выполняющее логическую функцию "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" (D4, D2. 2). Вводной сигнал этой схемы логической умножается с сигналом нуль-органа НОЗ (R2, R4, V6), определяющего порог снижения силового питающего напряжения. Результат этой операции подается на триггер защит (D2. 3, D2. 4). Если в течение выдержки времени τ2 (R13,C10) аварийная ситуация не исчезает, то триггер переключается. Начальная блокировка обеспечивается при включении электропривода элементами R11, С11(выдержки времени τ1). Контроль перегрева транзисторного ключа осуществляет защитное устройство одного из блоков регулирования. При перегреве этот блок регулирования, как и при своей аварии, выдает сигнал "Аварийная защита БР".

Вызывающий отключение реле К1 и внешнего контактора К1. При сравнительно длительных перенапряжениях, превышающих порог срабатывания нуль-органа Н01 (V70, V71, V72, R76, D3. 2), а также происходит отключение реле К1.

При снижении напряжения питания ниже уровня удержания реле К1 также происходит отключение силовой схемы электропривода. Если защитные устройства возвращаются в рабочее положение за время, меньше времени отключения реле К1, то отключение привода не происходит.

После срабатывания защиты и отключения внешнего контактора К1 электропривод возвращается в рабочее состояние переключением автоматического выключателя QР.

При установке платы управления блока регулирования обращать внимание на маркировку разъемов.

5.3. Блок регулирования БС 3001

Блок регулирования (БР) (Рис. 4, Рис. 5, Рис. 6. Приложение.) является основным элементом электропривода, осуществляющим широтно-импульсную модуляцию напряжения, подводимого к якорю двигателя. БР обеспечивает работы одной координаты механизма в замкнутой по скорости системе регулирования.

В состав БР входят:

• Транзисторные ключи TК1.. TK4 с блоками управления ключом БУК1..БУК4;
• Обратный диодный мост V28.1.. V28.4;
• Блок управления, в котором собрана система регулирования.

Система регулирования двухконтурная с ПИ- регулятором скорости (РС), и релейным регулятором тока.

Регулятор скорости выполнен с перестраиваемой в функции скоростей и коррекцией. Необходимость этого обуславливается наличием пульсаций в напряжении тахогенератора при повышенных скоростях.

При достижении скорости двигателя примерно 0,25 n макс контакт реле К4 размыкается, что вызывает увеличение постоянной времени интегральной части и уменьшение коэффициента усиления пропорциональной части регулятора скорости примерно в 3 раза. Для уменьшения уровня помех в сигналах задания и обратной связи по скорости, поступающих на входы PC, в их цепи включены буферные дифференциальные усилители A1 и А2, на выходах которых формируются нормированные сигналы задания скорости и обратной связи по скорости. При максимальной скорости эти сигналы устанавливаются примерно равными 10 В.

Релейный регулятор тока, выполненный на нуль-органах НО1.. НО3, через оптронные гальванические развязки в блоках управления ключами БУК1.. БУК4 управляет силовыми транзисторными ключами TК1.. TК4, создающими следующие режимы работы:

• режим "2" ("Р2") - включены ключи TК1 и ТК4 или ТК2 и ТКЗ в зависимости от полярности задания тока;
• режим "1" ("Р1") включен один из ключей TК1 или ТК3, ток двигателя течет через открытый ключ и один из диодов обратного моста;
• режим "0" ("Р0") - выключены все транзисторные ключи, ток двигателя течет через диоды обратного моста в источник постоянного напряжения (заряжается C14);

Режимы работы выбираются нуль-органами НО1.. НО3. Нуль-орган НО4, на вход которого подается сигнал задания тока, задает направление тока якоря двигателя.

Регулятор тока работает следующим образом:

На вход H01.. H03 поступает разность сигналов заданного значения тока iз и истинного значения тока якоря iи, снимаемого с безынерционного датчика тока ДТ.

Кроме того, на входы НО2 и НО3 подается соответственно положительное и отрицательное смещения, определяющие пороги этих нуль-органов и, соответственно, нижнюю (iз - Δi) и верхнюю (iз + Δi) границы возможных значений истинного тока. Предположим, что Δi больше iз - id больше 0 и iз больше 0. Тогда на выходе H01 Логический "0", а на выходах НО2 и НОЗ логическая "1". Это обуславливает безусловное включение ключа ТКЗ и через выдержку времени τ1, включение ключа ТК2. При этом ток id увеличивается. Как только ток id превысит iз, на выходе H01 появится логическая "1". Это приведет к безусловному отключению ключа ТК2 и закорачиванию зажимов двигателя через диод V28.1 и открытый ключ ТК2. Ток id начинает уменьшаться. Как только id станет меньше iз, на выходе HО1 появится логический "0", начинается отсчет выдержки времени τ1, после окончания которого снова включится ключ TК2 и начнется новое нарастание тока id. Далее процесс повторяется.

Предположим, что Δi больше iз - id больше 0 и iз больше 0. Тогда на выходе H01 Логический "0", а на выходах НО2 и НОЗ логическая "1". Это обуславливает безусловное включение ключа ТКЗ и через выдержку времени τ1, включение ключа ТК2. При этом ток idувеличивается. Как только ток idпревысит iз, на выходе H01 появится логическая "1". Это приведет к безусловному отключению ключа ТК2 и закорачиванию зажимов двигателя через диод V28. 1 и открытый ключ ТК2. Ток id начинает уменьшаться. Как только id станет меньше iз, на выходе HО1 появится логический "0", начинается отсчет выдержки времени τ1, после окончания которого снова включится ключ TК2 и начнется новое нарастание тока id. Далее процесс повторяется.

Если после отключения ключа ТК2 ток двигателя продолжает нарастать (это возможно при работе двигателя в тормозном режиме) и на выходе Н01 продолжает существовать логическая "1", то начинается отсчет выдержки времени τ1, по окончании которого произойдет отключение ключа ТК3, ток двигателя начинает течь по диодам обратного моста V28.1 и V28.4 встречно напряжению источника силового питания, форсировано уменьшается. Уменьшение тока будет происходить до тех пор, пока не выполнится условие id меньше iз, после чего снова включится ключ ТК3 и т. д.

Если в процессе работы величина iз - id превысит Δi, что возможно, как правило, в переходных режимах, то на выходе НОЗ появится логический "0". Это приведет к безусловному включению ключа ТК2, даже если отсчет к этому времени не закончился.

Если же величина ( iз- id ) станет меньше величины ( -Δi), то на выходе НО2 появится логический "0", что приведет к безусловному отключению обоих ключей ТК2 и ТКЗ. Ток двигателя начнет протекать через диоды V28. 1 и V28. 4 встречно напряжению источника силового питания, форсировано уменьшается. При этом ключи TК1 и ТК4 не включаются, так на выходе Н04 при iз больше 0 существует логический "0".

При смене полярности заданного тока схема работает аналогичным образом, только в работу вступают ключи TК1 и ТК4, а ТК2 и ТКЗ блокируются.

Пример отработки системой регулирования гармонического сигнала задания тока приведен на рис. 8.

отработка системой регулирования гармонического сигнала задания тока

Отработка системой регулирования гармонического сигнала задания тока. Смотреть в увеличенном масштабе

Таким образом, выдержки времени τ1 позволяют ограничить частоту коммутации ключа ТК2, которая не может быть больше, чем f гр = 1/τ1. Величина τ1выбирается в пределах (0,5..1) мс из условия допустимых коммутационных потерь.

Помимо выдержек времени τ1 в блоках управления ключами БУК1..БУК4 предусмотрены выдержки времени: τ0 мин, отсчет которой начинается сразу же после отключения ключа, и которая не позволяет включить ключ снова, если отсчет ее не закончился, и τ1 мин которая не позволяет выключиться ключу после его включения, пока не произойдет отсчет этой выдержки. Выдержка времени τ0 мин необходима для гарантированного размагничивания дросселей L1/1.. L1/4, а τ1 мин - для гарантированного разряда защитного конденсатора, включенного параллельно ключам ТК1.. ТК4.

Выпрямитель B1 преобразует реверсивный выходной сигнал усилителя А2 в однополярный. Нуль-орган НО5 в функции этого сигнала с помощью реле К4 осуществляет переключение коррекции РС. Нуль-орган НО6 переключается при скорости, близкой к нулевой, и, совместно с сигналом "Разрешение работы", управляет работой реле К2 и КЗ следующим образом;

1) При отсутствии сигнала "Разрешение работы" (контакт внешнего реле "Разрешение работы" разомкнут) включены реле К1 и КЗ, а реле К2 отключено. В результате регулятор скорости заблокирован, а тормоз двигателя включен. Появление сигнала "Разрешение работы" (внешний контакт замкнут) приводит к мгновенному включению реле К2, которое дает команду на отключение тормоза, и отключению реле К1. Через некоторую выдержку времени τ2, необходимую для отключения тормоза, отключается реле КЗ, регулятор скорости разблокируется и электропривод готов к регулированию скорости в соответствии с сигналом задания Uз.

2) При пропадании сигнала "Разрешение работы" мгновенно включается реле К1, и, независимо от величины Uз, электропривод начинает тормозиться. При скорости, близкой к нулю, отключается реле К2, которое дает команду на включение тормоза. Одновременно с этим включается реле К3, которое блокирует РС, и запираются ключи TК1.. TK4. Двигатель обесточивается.

Группы защит в блоке регулирования БС 3001

В БР предусмотрены две группы защит: аварийная и технологическая.

В состав аварийной защиты входят:

• максимально-токовая защита;
• защита от несоответствия скорости двигателя заданию (ЗН);
• защита от понижения стабилизированного напряжения +15B (ЗПН).

Максимально-токовая защита собрана в каждом из четырех БУК и работает по принципу контроля тока, протекающего по дросселям L1.1.. L1.4. Информация о срабатывании максимально-токовой защиты поступает в блок управления.

При срабатывании любой из аварийных защит снимаются сигналы управления с транзисторных ключей, размыкаются контакты реле К5 "Готовность к работе" и К6 "Аварийная защита БР", электропривод переходит в режим динамического торможения. Приведение электропривода в рабочее положение осуществляется кнопками сброса защит, которые в комплект электропривода не входят, или переключением автоматического выключателя QF, т. е. отключением и повторным включением напряжения питающей сети.

В состав технологической защита входят:

• время-токовая защита двигателя (ТВЗ);
• тепловая защита БП, БР и двигателя (ТЗ).

При срабатывании технологических защит снимаются сигналы управления с транзисторных ключей и размыкается контакт реле К5 "Готовность к работе". Приведение БР в рабочее положение осуществляется кнопкой сброса защит соответствующего БР или переключением автоматического выключателя QF.

Электрическая схема блока управления БУ для БР с током 16, 25, 40А показана на рис. 5 приложения.

Нуль-орган HО1.. HО6 выполнены соответственно на операционных усилителях A6.1, А6.2, A7.1, А7.2, А5.1, А5.2, Выпрямители В1,В2 - на операционных усилителях А4, А6.1.

Защита от несоответствия (ЗН) срабатывает при превышении скорости двигателя уровня заданного значения.

Принцип действия ЗН основан на сравнении э. д. с двигателя с сигналом задания скорости. На операционном усилителе A11. 2 производится суммирование трех сигналов:

• сигнала, пропорционального напряжению на якоре Ud выделяемого операционным усилителем А11.1
• сигнала с выхода датчика тока (снимается с резистора R99) пропорционального величине IRдв
• сигнала задания скорости.

При правильной работе электропривода, т.е. при соблюдения пропорциональности между скоростью двигателя и сигналом задания, напряжение на выходе усилителя А11.2 равно нулю. При появлении несоответствия на выходе операционного усилителя А11. 2 появляется сигнал, которой, превышает зону нечувствительности усилителя, собранного на транзисторах V29, V30, вызывает срабатывание триггера защиты микросхемы D12, D14, D16) отключение реле К5 и К6. При этом зажигаются красные светодиоды V35 и V38 и гаснет зеленый светодиод V36. Для исключения ложного срабатывания защиты в переходных режимах на входы элементов D14.4, D16.4 введены блокирующие связи по положительному и отрицательному направлению заданного значения тока, (выход элементов D6.2, D6.3).

Защита от понижения стабилизированного напряжения +15В (ЗПН) выполнена с помощью делителя напряжения R93, R98) и порогового элемента, функцию которого выполняет логический элемент D11.2.

Время-токовая защита (ВТЗ) предназначена для защиты БР от перегрузок, а также для защиты двигателя при, кратковременных, но с большой кратностью перегрузках, когда терморезистор в двигателе малоэффективен. Она выполнена на усилителе А9, работающем в инерционного звена, и пороговом элементе, функции которого выполняет логический элемент D10. 4. На вход ВТЗ подается однополярный сигнал, пропорциональный току якоря двигателя с выпрямителем, собранного на операционном усилителе А8.1. Элементы V26, V28, R62, R83, R86, R87, R88 реализует квадратичную зависимость напряжения на входе усилителя А9 от тока.

Тепловая защита выполнена на операционном усилителе А8.2. На его входе суммируются сигналы с термореpисторов, встроенных в радиaторы транзисторных ключей TК1, ТКЗ (как наиболее нагруженных), в радиатор транзисторного ключа БП и в двигатель.

При срабатывании время-токовой и тепловой защиты отключается только реле К5, гаснет зеленый светодиод V36 и зажигается красный светодиод V35.

Датчик тока выполнен на тороидальных трансформаторах Т2, ТЗ (рис. 4 приложения) и операционных усилителях А10.1 и A10.2 (рис. 5 приложения) с усилителями мощности на транзисторах V39..V42 и V46, V47. Трансформатор Т2 и усилитель А10.1 образуют измерительный высокочастотный автогенератор. Его выходной сигнал (среднее значение тока вторичной обмотки трансформатора Т2), пропорциональный току двигателя, через вторичную обмотку трансформатора Т3, выполняющего роль безинерционного (для полезного сигнала) фильтра, поступает на вход усилителя A10.2, с помощью которого преобразуется в постоянное выходное напряжение датчика тока.

Принципиальная электрическая схема блока регулирования БС3001 на токи 16, 25 и 40 А представлена на рис. 6 приложения. Здесь БУ - печатная плата блока управления по рис. 5 приложения. KC1.. KC4 - блоки ключей, включающие в себя БУК и ТК (рис. 4 приложения). Управление ключами осуществляется через оптронную пару V1. Конденсаторы С4 и С5 совместно с резисторами R8 и R9определяют соответственно минимальное время открытого и закрытого состояния ключа. Элементы R26, С11 подключены параллельно дросселю L1 транзисторного ключа и рассчитаны так, что при токе 2, 5 1н напряжение на конденсаторе С11 достигает значения, при котором срабатывает пороговый элемент A1.2 и на выходе логического элемента D2. 4 появляется "0", транзистор V22 открывается, V20 и силовой транзисторный ключ закрывается. Светодиод V30 сигнализирует о срабатывании максимально -токовой защиты, оптронная пара V31 передает информацию об этом в блок управления. Через резисторы R10, R18 и стабилитрон V19 пороговый элемент A1.2 удерживается в открытом состоянии. Возврат защиты происходит только после отключения напряжения питания.

Конденсаторы С8, С9 и дроссель L1 формирует траекторию включения и выключения транзисторного ключа. Резистор R24, конденсатор C10 и диод V23 образуют разрядную цепочку для дросселя L1.

5.4. Описание конструкции электропривода ЭШИМ1

Блок питания на 16 и 40 А, а также блоки регулирования на токи 16, 26, и 40 А выполнены в виде самостоятельных блоков исполнения 1P00 одностороннего обслуживания.

Блоки предназначены для встройки в шкафы комплектных устройств.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры блоков приведены на рис. 7, 6, 9 приложения.

6. Указания мер безопасности

7. Подготовка электроприводов к работе

7.1. Внешние подключения

Подключение электропривода производится в соответствии с рис. 1 приложения. Выбор подводящего кабеля и условия его прокладки осуществляется согласно действующим нормам с соблюдением правил техники безопасности.

Подключение тахогенератора, задатчика скорости, силовой цепи блока регулирования производить проводами, свитыми с шагом 10.. 15 мм на имеющиеся наконечники и разъемы.

Кроме того, провода от тахогенератора и задатчика скорости желательно проложить в экране.

При отсутствии в двигателе встроенного терморезистора поставить перемычку на разъеме X1 соответствующего блока регулирования между контактом А24 ("тепловая защита двигателя") и контактом А26 (+15 В).

Схемы электрические электропривода серии ЭШИМ1

Схема электрическая трехкоординатного электропривода серии ЭШИМ1

Схема электрическая трехкоординатного электропривода серии ЭШИМ1. Смотреть в увеличенном масштабе

Функциональная схема блока питания БС9802

Функциональная схема блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Электрическая схема блока питания БС9802

Электрическая схема блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока питания БС9802

Перечень элементов блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока питания БС9802

Перечень элементов блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока питания БС9802

Перечень элементов блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока питания БС9802

Перечень элементов блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока питания БС9802

Перечень элементов блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Функциональная схема блока регулирования БС3001

1. Функциональная схема блока регулирования БС3001. Смотреть в увеличенном масштабе

2. Функциональная схема блока питания БС9802. Смотреть в увеличенном масштабе

Электрическая схема блока управления входящего в БС3001

1. Электрическая схема блока управления входящего в БС3001. Смотреть в увеличенном масштабе

2. Электрическая схема блока управления входящего в БС3001. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока управления

Перечень элементов блока управления. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока управления

Перечень элементов блока управления. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока управления

Перечень элементов блока управления. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока управления

Перечень элементов блока управления. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов блока управления

Перечень элементов блока управления. Смотреть в увеличенном масштабе

Электрическая схема блока БС3001

1. Электрическая схема блока БС3001. Смотреть в увеличенном масштабе

2. Электрическая схема блока БС3001. Смотреть в увеличенном масштабе

ЭШИМ1 Электропривод. Видеоролик.

Связанные ссылки. Дополнительная информация