преобразователя ЭТШМ - 0,5У4М.

Преобразователь ЭТШМ - О, 5У4М применяется для управления электродвигателя привода координатных, перемещений.

Электропривод с преобразователем ЭТШМ - 0, 5У4М предназначен для применения на станках с программным управлением в качестве привода подач.

6.1. Состав привода.

В состав электропривода координатных перемещений станка МС - 12 - 250 с УЧПУ «Размер-2М» входят:

тиристорный преобразователь ЭТШМ - 0, 5У4М с силовым трансформатором,

электродвигатель постоянного тока ДТ - 550 - ПГ.

В состав тиристорного преобразователя входят:

тиристорный импульсный усилитель мощности,

3 блока управления.

6.2. Устройство и принцип работы привода.

Тиристорный широтно - импульсный преобразователь следяще-регулируемого привода предназначен для управления скоростью двигателя постоянного тока изменением скважности коммутирующего напряжения на зажимах якоря. При этом способе управления скорость двигателя определяется соотношением с учетом скважности импульсов питающего напряжения.

u_n - напряжение источника питания. В данном случае это напряжение на выходе преобразователя при условии, что скважность импульсов равна 1.

Iя с_Р - среднее значение тока якоря,

R_HU - суммарное значение сопротивления якорной цепи,

С_е - конструктивный (обосточный) коэффициент двигателя,

Ф_н - номинальный поток двигателя,

у - скважность импульсов питающего напряжения, определяемая как отношение времени подключении двигателя к напряжению преобразователя

(тиристорный ключ замкнут) к времни цикла (времени периода коммутации), равного сумме времени паузы и времени подключенного состояния двигателя.

ti - время, в течении которого тиристорный ключ замкнут,

Т_к - период коммутации.

Состав узлов и блоков привода.

1 - усилитель постоянного тока.

2 - генератор тактовых импульсов ГТК.

3 - фазоинверторы.

4, 5 - широтно - импульсные модуляторы ШИМ.

6 - делитель частоты - симметричный триггер.

7, 8, 9, 10 - импульсные усилители формирования сигналов.

11 - тиристорный широтно - импульсный усилитель мощности.

12- электродвигатель.

13 тахогенератор.
14-" Реле знака".

15 - токоограничитель.

На рис. приведена функциональная схема привода с тиристорным широтно -импульсным преобразователем.

Генератор тактовых импульсов 2 мультивибраторного типа (ГТИ) генерирует пилообразное направление, которое поступает на фазоинверторы 3 и далее на два широтно -импульсные модуляторы (ШИМ) 4 и 5.

На выходе ШИМ формируется импульс, скважность которого пропорциональна величине сигнала на входе модулятора. Передние фракты этих импульсов дифференцируются и через инвертор подаются на импульсный усилитель 7 или 10, а с усилителей - на диагонали моста тиристорного усилителя 11 в зависимости от полярности выходного сигнала.

6.3. Тиристорный мост широтно - импульсного преобразователя 11 (см. рис.) работает по поочередному закону коммутации. На якоре двигателя получаются импульсы постоянной амплитуды и скважности.

Для стабилизации скорости в приводе применена отрицательная обратная связь на скорости тахогенератора 13. Разность напряжений задания и тахогенератора передаются через усилитель постоянного тока 1 на вход ШИМ. Привод снабжен устройством автоматического токоограничения 15. В приводе применяется " реле -знака" 14, которое дает возможность уменьшить или исключить зону не чувствительности привода.

Тиристорный импульсный усилитель мощности состоит из реверсного тиристорного моста (тиристоры ДУ1 - ДУ4), устройство выключения тиристоров (УВТ) - (тиристоры ДУ7, ДУ8, дроссели ДР2, ДРЗ, емкость С86 - С91, диоды Д67, Д68, обратный мост Д63, Д66) и разрядной цепочки (резисторы Р147, тиристоры ДУ5, ДУ6).

Работа тиристорного моста происходит следующим образом: включающие импульсы положительной полярности которые поступают из схемы управления одновременно на тиристоры одной из диагоналей моста, например: ДУ2 и ДУ4 (ДУ1 и ДУЗ отключены).При этом напряжение источника питания (3-х фазный выпрямитель ТВ) подается на якорь электродвигателя.

В конце периода коммутации импульс устройства включения тиристоров на дросселе ДРЗ отключает тиристор ДУ2.

ЭДС самоиндукции якорной обмотки замыкается при этом через ДУ2. ДРЗ и Д66. Затем снова подаются включающие импульсы на тиристоры ДУ2 и ДУ4. В конце этого периода коммутации включается тиристор ДУ4 импульсом дросселя ДР2 УВТ. ЭДС самоиндукции замыкается при этом по пути Д63. ДР2, ДУ2.

Для получения обратного направления вращения аналогично работают ДУ1, ДУЗ.

Устройство выключения тиристоров представляет собой двухтактный генератор мощных косинусоидальных импульсов.

6.4.В состав привода станка МС12-250М с УЧПУ 2С42-65 входит широтно-импульсный транзисторный преобразователь ПТ-0.5.

Преобразователь управляет частотой вращения электродвигателя путем изменения среднего значения тока якорной цепи при импульсном управлении выходного значения напряжения преобразователя.

Силовой блок преобразователя представляет собой мостовой усилитель мощности, нагрузкой которого является двигатель постоянного тока. В зависимости от направления скорости двигателя в насыщенном состоянии находится один из транзисторных ключей VT1 или VT4 соответствующего плеча моста. Когда насыщен ключ VT1, ключи VT2 и VT4 закрыты, а ключ VT3 в этот момент переключается. В момент насыщения ключа VT4 ключи VT1 иVT3 закрыты, а ключ VT2 переключается.

Силовые ключи транзисторного блока управляются широтно-импульсным модулятором, выходное напряжение которого является напряжением управления, поступающим на базы силовых транзисторов силовых ключей транзисторного преобразователя.

Транзисторный преобразователь обеспечивает:

*Регулирование скорости двигателя постоянного тока.

**Формирование управляющих сигналов для обеспечение широкого диапазона регулирования скорости двигателя в пределах 3000: 1. Управляющий сигнал представляет собой разность сигнала напряжения задания и сигнала напряжения обратной связи по скорости от тахогенератора, встроенного в приводной электродвигатель.

**Ограничение тока якорной цепи за счет включения в якорную цепь двигателя шунта, являющегося датчиком тока.

Функциональная схема широтно-импульсного преобразователя ПТ-05.

1-Усилитель рассогласования контура скорости.

2-Блок токоограничения.

3-Усилитель контура тока.

4-ШИМ-модулятор.

5-Оптронная развязка.

6-Силовой мост.

7-Блок адаптации.

8-Источник питания.

9-Устройство защиты от высоких напряжений (слив).

10-Датчик тока с гальванической развязкой.

11-Блок изменения токовой отсечки.