ЭТО1 Электропривод постоянного тока
Устройство и принцип работы

Сведения о производителе тиристорного электропривода ЭТО1

Производитель электропривода ЭТО1 3ХЛ.019.020, 1975 год: .

Электропривод тиристорный постоянного тока ЭТО1. Назначение область применения

Электропривод постоянного тока тиристорный однофазный ЭТО1 3ХЛ.019.020, 1975 год, в настоящее время снят с производства.

Электропривод серии ЭТО1 предназначен для движения и плавного регулирования скорости подач в станках, в том числе координатно-расточного станка 2Д450, 1979 год и других рабочих механизмов.

2. Основные технические данные и характеристики электропривода ЭТО1-4 У4

• Напряжение питания привода 220±10% В, 50 Гц
• 2.1. Диапазон регулирования скорости вращения электродвигателя: 180..3600 об/мин
• 2.2. Номинальная мощность электропривода при наибольшей скорости вращения электродвигателя: 0,2 кВт
• 2.3. Номинальный ток якоря при наибольшей скорости вращения электродвигателя: 2,3 А
• 2.4. Номинальный ток якоря при наименьшей скорости вращения электродвигателя: 2,2 А
• 2.5* Отклонение скорости вращения электродвигателя от установленной, номинальном напряжении питания и токе якоря от тока холостого хода до номинального значения, составляет не более 5% в диапазоне скоростей 1,0..0,1 наибольшего значения и не более 10% в диапазоне скоростей 0,1..0,05.
• 2.6* Отклонение скорости вращения электродвигателя от установленной не превышает 10% при нагреве от холодного до установившейся температуры состояния. * см. лист 5.

* Для привода типа ЭТ01—4МУ4 отклонение скорости электродвигателя от установленной при температуре 20 ±5°С, номинальном напряжении питания и токе якоря от тока холостого хода до номинального значения, составляет не более 15% в диапазоне скоростей 60..3600 об/мин.

Отклонение скорости вращения электродвигателя от установленной при номинальном напряжении питания, токе якоря, равном номинальному, не превышает 30% при нагреве привода от холодного состояния до установившейся температуры.

Привод допускает работу электродвигателя с номинальной нагрузкой при скорости до 4300 об/мин в течение 2 мин.

Рабочее положение в пространстве блока регулирования - укрепленное горизонтально на вертикальной плоскости колодками клеммными вниз.

Рабочее положение электродвигателя — согласно исполнению по роду монтажа. Рабочее положение сглаживающего дросселя и задатчика скорости - любое;

3. Устройство и работа привода ЭТО1

3.1. Состав привода

Привод состоит из:

• БР - блок регулирования;
• Др1 - сглаживающий дроссель;
• М - электродвигатель;
• ЗС - задатчик скорости.

Схема функционирования привода приведена на рис. 1. Схема приниципиальная электрическая 3ХЛ.019.020 Э3.

Рис1. Схема функциональная привода ЭТО1

Схема функциональная привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

3.2. Блок регулирования (БР)

Блок регулирования состоит из:

• БСВ - блок силовых вентилей
• УП - усилитель полупроводниковый
• ГПН - генератор пилообразных напряжений
• ФИ - формирователь импульсов
• БП - блок питания
• ЭО - элемент ограничения тока

БСВ служит для преобразования переменного напряжения в регулируемое выпрямленное напряжение. Основные элементы блока: однофазный неуправляемый выпрямительный мост Д1..Д4 и тиристор Д19.

УП служит для усиления управляющих напряжений и представляет собой однокаскадный усилитель постоянного тока.

ГПН служит для создания пилообразных напряжений с частотой 100 Гц.

ФИ служит для формирования прямоугольных импульсов для отпирания тиристора.

БП служит для создания напряжений питания цепей управления привода и состоит из двух выпрямительных мостов низкого напряжения Д6..Д13

ЭО служит для ограничения тока якоря.

Принцип работы блока регулирования основан на свойстве управляемых вентилей (тиристоров) изменять в широких пределах среднее значение выпрямленного напряжения путем изменения времени отпирания тиристоров по отношению к началу положительной полуволны подводимого переменного напряжения.

На вход УП подаются два напряжения: часть электродвижущей силы электродвигателя Uм и напряжение от задатчика скорости U3. Эти напряжения включены встречно и их разность Uм - Uз, равная Uвх, управляет усилителем. Усиленный сигнал с выхода усилителя Uвых. поступает на ФИ, где преобразуется в прямоугольные импульсы положительной полярности и переменной фазы. Эти импульсы подаются на управляющий переход тиристора. Таким образом, изменение Uвх приводит к изменению напряжения на электродвигателе М.

Генератор пилообразного напряжения (ГПН)

Генератор вырабатывает пилообразное напряжение частотой 100 Гц.

Схема электрическая принципиальная генератора пилообразного напряжения приведена на рис. 2.

Рис 1. Генератор пилообразного напряжения

Генератор пилообразного напряжения. Смотреть в увеличенном масштабе

Генератор имеет автономный источник питания, созданный обмотками трансформатора Тр1, диодами Д14, Д15 и конденсатором С9. На базу Т2 подается напряжение через R14 и двухполупериодное выпрямленное напряжение через диоды Д16 и Д17. Режим работы Т2 выбран так, что большую часть полупериода он закрыт и открывается в моменты, когда напряжение от Д16 и Д17 близко к нулю. Конденсатор С 10 заряжается через R15 и разряжается в моменты открытого состояния транзистора Т2. Этим обеспечивается создание на конденсаторе С10 пилообразного напряжения с частотой 100 Гц.

Формирователь импульсов (ФИ)

Схема состоит из двухкаскадного транзисторного усилителя, работающего в ключевом режиме. Входной транзистор Т3 нормально закрыт, а выходной транзистор Т4 нормально открыт и нагружен первичной обмоткой импульсного трансформатора Тр2. На базу Т3 подаются три напряжения:

1. смещение Uсм от источника питания ГПН
2. пилообразное напряжение Uп от ГПН
3. U вых от полупроводникового усилителя УП.

В моменты, когда пилообразное напряжение превышает значение суммы остальных напряжений, Т3 открывается, а Т4 закрывается. При этом в трансформаторе ТР2 формируется прямоугольный импульс, который открывает тиристор силового блока.

3.3. Сглаживающий дроссель (Др1)

Сглаживающий дроссель служит для сглаживания тока питания якоря электродвигателя. Выпрямленный ток БСВ содержит значительную переменную составляющую, которая может бесполезно нагревать обмотку якоря. Применение сглаживающего дросселя позволяет полнее использовать номинальную мощность электродвигателя.

3.4. Задатчик скорости (ЗС)

Задатчик скорости (резистор R23) служит для ручного управления скоростью вращения электродвигателя.

3.5. Габаритные, установочные размеры

Габаритные, установочные размеры и масса блока регулирования и сглаживающего дросселя приведены на рис. 3 и 4.

Рис3. Габаритные, установочные размеры и масса блока регулирования

Габаритные, установочные размеры и масса блока регулирования. Смотреть в увеличенном масштабе

Рис3. Фотоплаты блока регулирования

Фотоплаты блока регулирования. Смотреть в увеличенном масштабе

3.6. Работа привода ЭТО1 на холостом ходу

Если задатчиком скорости установлено определенное Uз, электродвигатель вращается и создает напряжение Uм.

Входному напряжению на УП, равному См — Uз, соответствуют определенные моменты отпирания тиристора БСВ, при которых выходное напряжение — U соответствует оборотам электродвигателя. Схема автоматического регулирования привода находится в устойчивом состоянии.

Если изменить положение задатчика скорости, например, поставить в положение, соответствующее более высокой скорости вращения электродвигателя, то при этом увеличивается Uз. Увеличение Uз приводит к уменьшению Uвх полупроводникового усилителя (Uвх = Uм — Uз). Уменьшение Uвх приводит к запиранию транзистора Т1, потенциалы коллектора и базы Т2 становятся более отрицательными. Это приводит к тому, что транзистор Т2 начинает открываться раньше, импульсы открывания тиристора БСВ поступают раньше и напряжение на электродвигателе увеличивается. Электродвигатель начинает вращаться быстрее, его Uм возрастает и величина Uвх = Uм -Uз восстанавливает прежнее значение. Схема привода приходит в устойчивое состояние.

Изменение положения задатчика скорости в сторону уменьшения оборотов электродвигателя, приводит к уменьшению напряжения БСВ, уменьшению скорости вращения электродвигателя и установлению устойчивого состояния привода при уменьшенной скорости вращения электродвигателя.

3.7. Работа привода с нагрузкой

При увеличении нагрузки на электродвигатель от холостого хода до номинальной нагрузки возрастает ток и падение напряжения на якоре электродвигателя. Падение напряжения на якоре приводит к уменьшению его электродвижущей силы и величины Uм. Уменьшение Uм при неизменном Uз приводит к уменьшению Uвх. Уменьшение Uвх, как указано в п. 3.6, приводит к увеличению напряжения на электродвигателе. При изменении нагрузки электродвигателя, при неизменном положении задатчика скорости, автоматически изменяется напряжение на якоре таким образом, что компенсируется падение электродвижущей силы и скорости вращения эл_двигателя.

3.8. Работа привода в переходных режимах

К переходным относятся режимы, при которых происходят резкие изменения скорости вращения или нагрузки электродвигателя.

При резком уменьшении скорости вращения или нагрузки электродвигателя схема привода работает как указано в п. 3.6 и 3.7. При работе же в режиме резкого увеличения скорости вращения или нагрузки электродвигателя могут возникнуть дополнительные нежелательные явления. Так, например, при пуске электродвигателя, в первый момент, когда Uм = 0, напряжение Uвх достигает значительной величины, при которой возможен пробой Т1. Кроме того, действие системы автоматического регулирования направлено на получение от БСВ максимально возможного напряжения, при котором через якорь электродвигателя потечет недопустимый ток.

Во избежание этого, в схеме привода включены дополнительно две цепи: цепь Д21 и R8, осуществляющая защиту Т1 от чрезмерных напряжений на его базе и цепь R9, R19, Д20, выполняющая функцию ограничения тока якоря электродвигателя.

Когда Uвх превышает значение напряжения стабилизации Д21, последний становится проводящим и шунтирует вход УП. Значительная часть Uвх падает на балластном сопротивлении R8, а напряжение на базе Т1 не может превысить напряжения стабилизации Д21.

При пуске электродвигателя (Uм = 0) напряжение на R19 также равно нулю и Д20 становится проводящим и шунтирует выход УП, потенциал базы Т2 становится более положительным, что приводит к уменьшению напряжения и тока якоря электродвигателя.

Подбором величин элементов схемы достигнуто то, что при пуске или резком увеличении нагрузки электродвигателя, через его якорь протекает ток не более четырехкратного его номинального значения.

При работе привода в нормальных условиях без резких изменений нагрузки и скорости вращения электродвигателя, диоды Д20 и Д21 находятся в непроводящем состоянии и на работу схемы привода не оказывают влияние.

Для устойчивости работы схемы привода в переходных режимах, в УП применена цепь отрицательной обратной связи, состоящая из С19 и R26. С помощью этой цепи обеспечивается апериодический характер работы привода в переходных режимах.

3.9. Защита блока регулирования (БР)

Защита БР от коротких замыканий внутри блока и в цепи питания электродвигателя осуществляется предохранителем Пр1.

Защита БР от перенапряжений со стороны питающей сети переменного тока осуществляется цепью R1 и С1.

Защита схемы в переходных режимах осуществляется элементами R8, Д21, R9, R19 и Д20, как указано в п. 3.8.

4. Размещение и монтаж

4.1. Блок регулирования, дроссель, и задатчик скорости имеют открытое исполнение и предназначены для встройки в оболочки потребителей.

4.2. Размещение элементов привода должно быть согласно п. 2.1. настоящего технического описания и инструкции по эксплуатации.

Обслуживание блока регулирования производится с передней стороны. На ней находятся клеммы зажимные и органы регулировки.

4.4. Перед установкой и монтажом привода, провести внешний осмотр, обратив внимание на электрические соединения. Проверить исправность всех узлов после транспортировки и хранения на складах. Выдержать при температуре производственного помещения не менее 6 ч.

4.5. Монтаж привода производить проводами сечения не меньше сечений проводов, которыми выполнен внутренний монтаж привода по схеме электрической внешних соединений, приведенной на рис. 5.

4.6. Для подключения привода к питающей сети, рекомендуется применять вводный коммутационный аппарат.

Схема привода допускает питание цепей управления отдельно от электродвигателя. При отдельном питании необходимо снять перемычки между зажимами Л1—Л11 и Л2—Л21. Питание отдельных цепей должно быть синфазно, т .е. JI1 должно соединяться с Л11, а Л2 с Л21.

5. Меры безопасности

6. Подготовка к работе

Проверить правильность выполнения электрического монтажа привода по схеме рис. 5.

Задатчик скорости поставить в положение минимальных оборотов и включить привод в сеть. Электродвигатель должен вращаться с минимальными оборотами. Прогреть привод к течение 15 мин. при минимальных оборотах без нагрузки на электродвигатель.

Вращая задатчик скорости, установить номинальную скорость вращения электродвигателя.

Установить задатчиком скорости необходимую скорость вращения при номинальной нагрузке электродвигателя.

Привод подготовлен к нормальной работе.

7. Характерные неисправности

8. Техническое обслуживание

Не реже одного раза в 6 месяцев производить осмотр блока регулирования и дросселя с целью проверки надежности контактов. Очистить от пыли продувкой сжатым воздухом.

Уход за электродвигателем производить в соответствии с инструкцией на электродвигатель, а при се отсутствии руководствоваться нижеуказанным.

Каждые 3 месяца протирать коллектор чистой неволокнистой тряпкой, смоченной в бензине или спирте.

При наличии на поверхности коллектора значительных следов обгорания, произвести его шлифовку стеклянной шкуркой.

Если поверхность коллектора имеет значительную выработку от щеток, необходимо проточить коллектор.

Если поверхность меди сравнялась с миканитовой изоляцией, следует профрезеровать. миканитовую изоляцию на глубину 1,0..1,5 мм.

Если щетки износились и их высота стала менее 10 мм их следует заменить новыми.

Новые щетки необходимо притереть по поверхности коллектора до полного прилегания.

Удельное давление на поверхность щетки должно быть 200..300 г/см2.

После 2000..3000 ч. работы электродвигателя необходимо сменить смазку подшипника.

Схема электрическая привода ЭТО1

Схема электрическая привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов привода ЭТО1

Перечень элементов привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов привода ЭТО1

Перечень элементов привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов привода ЭТО1

Перечень элементов привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов привода ЭТО1

Перечень элементов привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

Блок регулирования привода ЭТО1

Блок регулирования привода ЭТО1. Смотреть в увеличенном масштабе

ЭТО1 Электропривод. Видеоролик.

Связанные ссылки. Дополнительная информация