2.1. СКЛАД ТА ЗАГАЛЬНІ СТРУКТУРНІ СХЕМИ ТИРИСТОРНИХ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ

До складу комплектного тиристорного електропривода входять: електродвигун з тахогенератором та відцентровим вимикачем (при

необхідності); тиристорний перетворювач (ТП) для живлення якоря

електродвигуна, що складається з силових тиристорів із системою охолодження, захисних RLC–ланцюгів, системи імпульсно-фазового керування (СІФК), пристроїв виділення аварійного режиму, контролю запобіжників і захисту від перенапруги;

тиристорний перетворювач (ТП) для живлення обмотки збудження; силовий трансформатор або анодний реактор; комутаційна та захисна апаратура в ланцюгах постійного та змінного

струму (автоматичні вимикачі, лінійні контактори, рубильники); згладжуючий реактор в ланцюзі змінного струму (при необхідності); пристрій динамічного гальмування (при необхідності); система керування електроприводом (СКЕП) (якорем і обмоткою

збудження електродвигуна); комплект апаратів, приладів, пристроїв, що забезпечують оперативне

керування, контроль стану і сигналізацію електропривода; вузли живлення обмотки збудження тахогенератора і

електромеханічного гальма.

		Р
ЗШ
					ТV
РШ	РС	БТК
	ТКВ				АВ
	ДС	Rш	А	В	С
			М
			ОЗ
		ДШ

Рис. 2.1. Структурна схема електропривода постійного струму

До складу електропривода постійного струму (рис. 2.1) входять: електродвигун постійного струму М, датчик швидкості ДШ (зазвичай вмонтовується в електродвигун), силовий трифазний трансформатор ТV для узгодження напруги мережі з напругою живлення електродвигуна, задавач швидкості ЗШ, напівпровідниковий перетворювач, датчик струму ДС з шунтом Rш.

Напівпровідниковий перетворювач включає в себе тиристорний керований випрямляч ТКВ для перетворення змінної напруги в постійну, що регулюється, блок керування тиристорами БКТ, що видає сигнал керування, який залежить від сигналів регуляторів струму РС і швидкості РШ, автоматичний вимикач АВ, що відключає привод від мережі в аварійному режимі.

У відповідності з цією схемою двигун М отримує живлення від тиристорного випрямляча. На одному валу з двигуном встановлений тахогенератор, сигнал якого пропорційний кутовій частоті обертання двигуна. Регулятор швидкості РШ порівнює цей сигнал із сигналом від задавача швидкості ЗШ і видає, у випадку неспівпадання цих швидкостей, сигнал на блок керування тиристорами БКТ. Крім регулювання швидкості в системі за допомогою датчика струму ДС і регулятора струму контролюється і регулюється струм, що споживається двигуном. Сигнал з регулятора струму РС також діє на блок керування тиристорами БКТ що керується випрямлячем ТКВ. Сигналом завдання для регулятора струму при цьому є сигнал від регулятора швидкості РШ.

При живленні декількох приводів від одного силового трансформатора з метою виключення їх взаємного впливу, а також для згладжування пульсацій струму якоря двигуна, до складу електропривода, входять дроселі Р (які ще називають реакторами).

Взагальному випадку склад електропривода постійного струму змінюється в залежності від конкретного типа привода, його призначення і головним чином, об’єкта де він встановлюється.

Для розширення діапазону регулювання можливо застосувати електропривод з датчиками положення (трансформаторами що обертаються, резольверами, індуктосинами і т.д.) які зазвичай вмонтовуються в ДПС. При цьому ускладнюється схема привода, так як в ланцюг регулювання вводиться пристрій для обробки сигналів цих датчиків.

Вітчизняна промисловість випускає електропривода постійного струму різних серій: серія КТЕУ та серія ЕКТ застосовується у верстатах, серія ЕПУ – для роботи

звисокомоментними двигунами; серії ЕШІР та ЕШІМ (з транзисторним широтно- імпульсним перетворювачем) – для високоточних верстатів і роботів та інші, що будуть розглядатися в подальшому.

Окрім вказаних вітчизняних серій використовують зарубіжні електропривода такі, як КЕМРОН, КЕМТОР, КЕМТОК (Болгарія), МЕЗОМАТИК (Чехія), INR (Польща), MITSUBISI (Японія), SIEMENS (Німеччина) та інші.

Велектроприводах змінного струму, що останнім часом широко використовуються, також застосовують напівпровідникові тиристорні перетворювачі. Спрощена схема такого електропривода показана на рис.2.2.

Рис.2.2. Структурна схема електропривода змінного струму

Вона складається з тиристорного керованого випрямляча КВ, автономного інвертора струму АІС, що перетворює постійний струм випрямляча в змінний струм регульованої частоти, який живить електродвигун М із вбудованим датчиком швидкості ДШ. Задавач швидкості ЗШ визначає частоту інвертора струму. За допомогою регулятора струму РС регулюється випрямлений струм шляхом дії через блок керування випрямлячем БКВ.

Сигнали від регулятора швидкості РШ надходять також на блок керування інвертором, що змінює частоту цієї вихідної напруги, а відповідно і частоту обертання асинхронного двигуна. Основними елементами інвертора струму є безконтактні ключі, в якості яких використовуються тиристори; вони призначені для перемикання електричних ланцюгів. Частота змінного струму на виході інвертора залежить від частоти вмикання і вимикання тиристорів, що в свою чергу, визначається сигналом блока керування БКІ. Періодичне запирання тиристорів здійснюється комутуючими конденсаторами С.

Для живлення асинхронного двигуна трифазним струмом регульованої амплітуди і частоти промисловість випускає декілька серій електроприводів змінного струму, наприклад “РАЗМЕР 2М-5-2”; “РАЗМЕР 2М-5-3”, “ЕПА” і інші.

В теперішній час у вітчизняній та зарубіжній техніці дуже широко використовують метод компоновки машин і механізмів із стандартних, типових, взаємозамінних вузлів і блоків, що відноситься і до конструкції електропривода. В зв’язку з цим регульовані електропривода постійного та змінного струму уніфікуються за конструкцією, схемами перетворювачів і за використанням стандартних електронних блоків. Комплектному електроприводу при одній і тій же конструкції, можливо задавати різні режими роботи і ступінь його автоматизації.

Разом з тим при такій уніфікації електропривода зменшується вартість автоматизації, підвищується якість роботи в цілому.