Дипломная работа: Модернізація системи кеування електроприводом стрічкового конвеєра

Темп пуску визначається заданими значеннями максимального ковзання, струму і моменту, що розвивається двигуном, а також статичним моментом і не залежить від U_З .

Гальмування двигуна здійснюється відключенням напруги U_З . При цьому гальмування відбувається з віддачею енергії в мережу. В цьому випадку відкривається стабілітрон VD9, але вже при іншому знаку сигналу ковзання в порівнянні з пуском, і на вході РЧ сигнал ковзання тепер віднімається з сигналу кутової швидкості, частота на виході ЛІТ зменшується, і двигун переходить в генераторний режим (ковзання стало негативним).

У міру зниження кутової швидкості знижується частота, відбувається частотне гальмування, як і пуск, при незмінних значеннях струму, моменту двигуна і ковзання.

При реверсуванні двигуна (зміна полярності U_З ) спочатку здійснюється гальмування до повної зупинки з подальшим безконтактним перемиканням чергування фаз на виході АІТ, здійснюваним за допомогою системи управління інвертором, після чого двигун розганяється у зворотний бік.

Стабілітрони VD10, встановлені в ланцюзі зворотного зв'язку регулювальника струму, обмежують максимальний рівень сигналу управління випрямлячем U_α , тобто максимальні значення ЕДС у випрямному і инверторному режимах його роботи.

Управління тиристора асинхронним двигуном з коротко замкнутим ротором.

Для управління асинхронним двигуном можуть використовуватися тиристори у поєднанні з релейно-контакторними апаратами. Тиристори застосовуються як силові елементи і включаються в ланцюг статора, релейно-контакторные апарати включаються в ланцюг управління.

Рисунок 1.4 - а Силовий ланцюг

Рисунок 1.4 - б. Ланцюг управління

Рисунок 1.4 - в. Блок управління тиристорами

Використовуючи тиристори як силові комутатори, можна на статор при пуску подавати напругу від нуля до номінального значення, обмежувати струми і моменти двигуна, здійснювати ефективне гальмування або кроковий режим роботи. Така схема приведена на рис.1.4

Силова частина схеми складається з групи тиристорів VS1... VS4, включених зустрічно-паралельно у фази А і С. Між фазами А і У включений короткозамикаючий тиристор VS5. Схема складається з силового ланцюга (рис.1.4, а), ланцюги управління (рис.1.4, би) і блоку управління тиристорами - БУ (рис.1.4, в).

Для пуску двигуна включається автоматичний вимикач SA1, натискується кнопка SB2 "Пуск", внаслідок чого включаються контактори К1 і К2. На електроди тиристорів VS1, що управляють... VS4 подаються імпульси, зрушені на 60۫ відносно живлячої напруги. До статора двигуна прикладається знижена напруга, що призводить до зниження пускового струму і пускового моменту.

Розмикаючий контакт КМ1 відключає реле KV1 з витримкою часу, яка визначається резистором R7 і конденсатором С4. Розмикаючими контактами реле KV1 шунтуються відповідні резистори в блоці управління, і на статор подається повна напруга мережі.

Для гальмування натискується кнопка SB1 "Стоп". Схема управління втрачає живлення, відключаються тиристори VS1... VS4. Це наводить до того, що на період гальмування включається реле KV2 за рахунок енергії, запасеної конденсатором С5, і своїми контактами включає тиристори VS2. і VS5. Через фази А і В статора проходить постійний струм, який регулюється резисторами R1 і R3. Забезпечується ефективне динамічне гальмування.

1.4 Загальні принципи модернізації. Постановка завдання

Старі релейно-контакторні схеми систем управління електроприводів конвеєрних ліній з погодженим рухом істотно застаріли, оскільки у неї невисока продуктивність і швидкість роботи, точність позиціювання, крім того, за такими схемами повинен вироблятися постійний контроль її контактно - релейної групи і працездатності.

Метою дипломного проекту є розробка перетворювача тиристора, що забезпечує живлення обмотки збудження двигуна змінного струму, потужність, що віддається в навантаження P_д = 3 кВт, номінальна випрямлена напруга U_dном = 220 В , напруга живлячої мережі U_c = 380 В.

Індуктивність навантаження рівна L_d = 0.25 Гн . Перетворювач повинен забезпечувати мінімальні низькочастотні пульсації випрямленої напруги, а також містити захист від перегріву силових вентилів.

На підставі вище викладеного в дипломному проекті необхідно вирішити наступні завдання:

Провести аналіз існуючих схемо-технічних рішень управління електроприводом конвеєрної лінії;

Розробити структурну і функціональну схеми модернізації системи управління електроприводу конвеєра;

Виконати обгрунтований розрахунок основних вузлів і агрегатів системи управління конвеєрної лінії;

По отриманих теоретичних результатах виконати модельне дослідження в програмному продукті Multisim силової частини електроприводу конвеєрної лінії;

За отриманими теоретичними і експериментальними даними зробити висновки за результатами пропонованої модернізації.

2. Спеціальна частина

2.1 Розробка функціональної і структурної схеми системи керування конвеєра

Як основний пристрій управління вибираємо керований мостовий перетворювач тиристора. Основним функціональним завданням якого є управління асинхронним електроприводом.

Для забезпечення нормальної роботи системи управління, що розробляється, складемо структурну схему всього комплексу, яка представлена на рис.2.1 Напруга мережі поступає на трансформатор (ТР), де зменшується до необхідного рівня живлення керованого мостового перетворювача тиристора (КМПТ). Унаслідок чого забезпечується обертання асинхронного двигуна (АД), на вал якого закріплений за допомогою механічного зв'язку тахогенератор (ТГ) промовець у вигляді елементу зворотного зв'язку за швидкістю. Отримані сигнали зворотного зв'язку за швидкістю, струму і напрузі через блок зворотних зв'язків (БЗЗ) подається в систему управління (СУ) що дозволяє регулювати роботу КМПТ. Система управління насичується від додаткового джерела живлення (ДЖ).