/
Text
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
КОМПЛЕКТНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД
ПОДАЧИ ТИПА «МЕЗОМАТИК»
Электроприводы типа «Мезоматик» производства ЧССР (рис. 7.1) выпуска-
ются в одно-, двух- и трехосевом исполнении и предназначены для приводов по-
дач металлорежущих станков с ЧПУ.
Типоразмеры привода охватывают ряд номинальных моментов двигателей
от 10 до 125 Нм. . • ,
В комплект привода входят: ’
— тиристорный преобразователь типа RTT;
— высокомоментный двигатель постоянного тока типа 3SHAT со встроенны-
ми тахогенератором, резольвером и электромагнитным тормозом;
— силовой трансформатор типа TNC, общий независимо от числа координат;
— уравнительные дроссели типа LJE-,
— коммутационные дроссели типа LTE..
В случае однокоордииатного исполнения коммутационный дроссель не по-
ставляется.
Тиристорный преобразователь конструктивно выполнен на единой раме, тре-
бующей двустороннего обслуживания.
Типовое обозначение электроприводов:
р х Н R ,ххх_ А
Дополнительный знак
Код номинальных моментов по осям:
1 — 10 Нм;
3—17 Нм;
5 — 28 Нм;
7 — 56 Нм;
9— 125 Нм
2—13 Нм;
4 -21 Нм;
5 — 42' Нм;
3-85 Нм;
Реверсивный
С двигателем серии 3SHAT
Количество координат
Привод
Пример обозначения привода:
P3HR 444А — трехкоординатный электропривод в комплекте с двигателями
с номинальными моментами 2ИНом=21 Нм.
При многокоординатиом исполнении привод может комплектоваться дви-
гателями с различными моментами Мийм-
Все основные технические характеристики привода соответствуют требова-
ниям сИнтерэлектро».
Описание работы преобразователя
Преобразователь выполнен по одноконтурной схеме регулирования только
с регулятором скорости. Характерной особенностью привода является работа
в зоне прерывистых токов при нагрузке вплоть до номинального тока во всем
диапазоне частот вращения, что исключает влияние электромагнитной постоян-
ной времени и, как следствие, позволяет создать простую одноконтурную схему
без регулятора тока.
Управление приводом — согласованное нелинейное в зоне рабочих частот
вращения и раздельное в зоне ускоренных перемещений.
Блок-схема привода приведена на рис. 7.2, где PC — регулятор скорости;
ИНВ — инвертор; СИФУ— система импульсно-фазового управления; Б НТ О —
блок нелинейного токоограинчения; ТП — тиристорный преобразователь; ТР— си-
ловой трансформатор; АУР— уравнительный дроссель; Ако м — коммутационный
дроссель; Я— электродвигатель; ТГ — тахогенератор; Т—электромагнитный тор-
моз; Р — резольвер; БП — блок питания. _ "
Прежде чем приступить к подробному описанию принципиальной схемы пре-
образователя, сделаем важное замечание: в преобразователе принято независимое
поплатное обозначение элементов схем, всегда'начинающееся с номера одни, по-
этому в полной схеме много операционных усилителей, сопротивлений и конден-
саторов с одинаковыми обозначениями. Следует быть внимательным при изуче-
нии и наладке привода..
Обозначение плат преобразователя следующее:
- V21— входные фильтры; Z-14A— регулятор скорости; G-08— система им-
пульсно-фазового управления. Имеется две платы СИФУ, раздельно для анодной
и катодной групп преобразователя:
Z-16A — нелинейное токоограннчение;
Е-24 — источник питания.
Силовая схема (рис. 7.3) преобразователя выполнена по реверсивной трех-
ймпульсной однополупериодной схеме выпрямления.
Нагрузкой преобразователя является специальный высокомоментный элект-
родвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов типа
«Альнико», обладающий высокими перегрузочными свойствами. Двигатель име-
ет две дополнительные сериесные обмотки, осуществляющие его подмагничивание.
По этой причине он имеет три вывода:
общий А2 (красного цвета) и раздель-
ные 1Д (черный) и 2Д (белый). Пере-
ключение последних недопустимо, в про-
тивном случае произойдет размагничива-
ние двигателя. При необходимости изме-
нения направления вращения двигателя
при неизменной полярности задающего
напряжения производится переключение
каналов СИФУ. .
Следует помнить, что при разборке
двигателя и тахогенератора происходит
нх размагничивание. Избежать этого
можно, если вставить в статор стальную
болвашку соответствующего диаметра
либо при повторной сборке производить
намагничивание (инструкция приводится
в паспорте электропривода).
Силовой трансформатор включен по
схеме «треугольник — зигзаг», что позво-
ляет исключить поток вынужденного на-
магничивания и дает экономию в сечении
магиитопровода. ' ,
Коммутационные дроссели исключа-
ют влияние приводов друг на друга в
случае многокоординатного исполнения
при работе от. одного общего силового
трансформатора.
Встроенный электромагнитный тор-
моз предназначен только для работы в
аварийных ситуациях.
Номинальный момент двигателя при
питании от трехпульсной схемы выпрямления уменьшается в К=/ср//аф раз по
сравнению с питанием от гладкого постоянного напряжения.
Регулятор скорости [Z-14A) выполнен в виде- пропорционально-интеграль-
ного регулятора и реализован на операционном усилителе XI (рис. 7.4).
Регулятор имеет четыре входа:
Un — вход подключения задающего сигнала;
Um — вход подключения сигнала обратной связи по скорости;
U/fi, Utn — входы для суммирования- при необходимости дополнительных зада-
ющих воздействий.
Все входы связаны с PC пассивными /?С-фнльтрами (плата V-21). Макси-
мальное входное напряжение фильтров составляет ±10 В. Так как тахогенератор
на максимальной скорости имеет выходное напряжение, равное ±24 В, то пре-
дусмотрен делитель на сопротивлениях R4 и R5.
Транзисторы Т1 кТ2 работают в диодном режиме и предназначены для огра-
ничения максимального выходного напряжения PC. Величина ограничения опре-
деляется сопротивлениями R16, R17 и R18, R19 в соответствии с полярностью
выходного напряжения. Для балансировки регулятора служит потенциометр R8.
Реле В2 предназначено для создания нулевых начальных условий интегри-
рования.
Передаточная функция регулятора имеет вид:
ZOc(p) рСЗ 1 +/л/?1О-СЗ 1+рГ0С .
Грс(//) =="— ' == ~' sss ' === “
ZBX(p) ЯЗ + Я7 p(R3 + R7)C3 рТя
Постоянная времени цепи обратной связи Toc=R10-C3 определена заводом-
изготовителем привода и изменять ее ие рекомендуется. Влияние Гос на качест-
во переходного процесса рассмотрено в главе 9.
Настройка регулятора осуществляется подбором постоянной времени интег-
рирования Гж в зависимости от момента инерции конкретного механизма.
Подбирая величину конденсатора СЗ, необходимо обязательно изменять ве-
личину R10, чтобы сохранить постоянство Тос.
Операционный усилитель ХЗ выполняет роль инвертора с коэффициентом
передачи, равным единице.
Выходные напряжения XI и ХЗ являются управляющими для С ИФУ анод-
ной и/катодной групп преобразователя.
Как уже отмечалось, в
структуре привода отсутствует
регулятор тока, что связано с
его работой в зоне прерыви-
стых токов. Из теории тири-
сторных электроприводов изве-
стно, что наклон внешних ха-
рактеристик преобразователя в
режиме прерывистого тока рез-
ко возрастает (рис. 7.5). Это
можно интерпретировать воз-
растанием во много раз актив-
ного сопротивления преобразо-
вателя и,-как следствие, стрем-
лением к нулю электромагнит-
ной постоянной времени
~ Д|11
Это же явление можно
объяснить и другим способом,
рассмотрев реакцию привода на
скачок задании в режиме пре-
рывистого тока. Если скачком
изменить задающее напряжение
1/зая, то не позже чем в сле-
дующем полупериоде питающе-
го Напряжения установится но-
вый режим преобразователя,
так как к следующему импульсу управления ток в цепи будет равен нулю. Ха-
рактер реакции преобразователя аналогичен случаю активной нагрузки. В этом
случае можно говорить об исчезновении электромагнитной постоянной времени
и исключить в приводе регулятор тока.
Блок нелинейного токоограничеиия Z-16A (рис. 7.6) выполнен на операци-
онных усилителях XI и Х2 и предназначен для ограничения величины макси-
мально допустимого тока двигателя в функции частоты вращения и в соответст-
вии с коммутационной кривой. Блок подключается параллельно регулятору ско-
рости PC.
Ток, протекающий в якоре двигателя, определяется разностью напряжения
преобразователя и противо-ЭДС двигателя и сопротивлением якорной цепи.
Пренебрегая падениями напряжения от перекрытия анодных токов на вто-
ричной обмотке силового трансформатора и вентилях, можно записать
U—E t/rf0-cosa — Сеп
/я= Кя
Л
Рис. 7.6. Схема блока нелинейного токоограниче-
ния
Если считать, что /?я = const, то иа основании информации о частоте враще-
ния двигателя, снимаемой с тахогенератора и пропорциональной величине ЭДС
двигателя, можно определить минимально допустимый угол управления а, огра-
ничив тем самым величину напряжения U и, следовательно, величину тока.
Расчетная схема одного канала БНТО приведена на рнс. 7.7. Выведем зави-
симость выходного напряжения от напряжения, снимаемого с тахогенератора,
г г _ if [г __ is р is ц
. 0 тг /?3+/?4 0 см *° ° Я1+Я2 ’
или
/ Д4 R2 \ '
. _ ^°Гтг R3—R4 ~~£см ~ >4(ftl+/?2) . /?2
°- / 1 \ ~ тг ЯЦЯЗ+Я4) см /?1 ‘
°А Ка + R1+R2 )
В реальной схеме величина напряжения смещения ЕСм снимается с потен-
циометров R4 и R9, а роль сопротивления R3 играют потенциометры R29—R32
в зависимости от квадранта работы привода.
Зависимость t/0=f(t/Tr) во всех четырёх квадрантах работы приведена на
рис. 7.8. Здесь же показана статическая характеристика регулятора скорости.
Диоды Д1-^-Д4 позволяют производить раздельную регулировку по квад-
рантам.
Жирными линиями на рис. 7.8 показаны процессы пуска и реверса. В вы-
Рис. 7.7. Расчетная схема БНТО
Рис. 7.8. Характеристика БНТО
прямительном режиме величина Едв,
соответствующая напряжению t/pc на
диаграмме, уравновешивается раз-
ностью между напряжением выпря-
мителя UB и падением напряжения
InR, т. е. Едв = £/в—1R- Видно, что
обеспечивается обратная зависимость
допустимого тока от частоты враще-
ния.
В инверторном режиме ЭДС Едв,
равна сумме напряжения инвертора
UK и падения напряжения в якорной
цепи Едв = 1/и+/Е. Несколько боль-
шее значение начального тока тормо-
жения объясняется нелинейностью
согласования групп преобразователя.
Если в переходных режимах соб-
людается неравенство 1^с<По, то
токоограничение не работает (заперты
диоды Д5 и Дб). Прн UpC>U0 от-
крывается один из диодов Д5 или Д6
и схема БНТО шунтирует выход ре-
гулятора скорости, снижая его выход-
ное напряжение до допустимой вели-
чины, а следовательно, и величину то-
ка якоря. .
Осциллограмма огибающей тока
при пуске н реверсе показана на рис.
7.9.
На операционных уеилителях )(3
и Х4 выполнена схема индикации ра-
боты токоограничення (рис. 7.10). При
работе БНТО через диоды Д7 или Д8 открывается транзистор Т1, в коллектор
которого может включаться сигнальная лампочка.
Система импульсно-фазового управления G-08 предназначена для формиро-
вания и синхроиизацин подачи управляющих импульсов на силовые тиристоры.
Блок-схема одного канала СИФУ показана на рис. 7.11, а диаграмма, ее работы
иа рис. 7.12. В состав СИФУ входят:
— формирователи Фд, Фв и Фр;
— генератор пилообразного напряжения ГПН (ОУ XI);
— компаратор (ОУ КЗ);
— схемы совпадения и формирователи импульсов.
Кратко рассмотрим принцип работы схемы. На вход формирователя Фд
(рис. 7.13) подается вектор синхронизирующего, напряжения фазы. Д, положи-
тельная полуволна которого открывает транзистор Т1, и отрицательная полу-
Рис. 7.9. Диаграмма пуска и реверса
Рис. 7.10. Схема индикации работы токоогра-
ннчения .
волна вектора напряжения
фазы В," стремящаяся за-
крыть транзистор. В итоге
открытое состояние транзи-
стора Т1 наступит в момент
равенства этих двух напря-
жений. Открытое рабочее
состояние транзистора имеет
длительность 120° и синхро-
низировано с силовой фазой
А (рис. 7.14).
Аналогично работают
формирователи Фв и Фо,
векторы подаваемых на их
входы синхронизирующих
напряжений приведены на
рис. 7.13 в скобках.
Напряжения формиро-
вателей дифференцируются
конденсаторами С1—СЗ., и
положительные импульсы
запускают ждущий генера-
тор пилообразного напряже-
ния. В момент прихода по-
ложительного импульса
ГП И насыщается до ниж-
него отрицательного порого-
вого уровня, и начниается
перезаряд конденсатора це-
пи Обратной связи С4 от
источника смещения. Этот
процесс продолжается до
прихода сле'дующего поло-
жительного импульса.
На компараторе ХЗ происходит суммирование сигналов регулятора скоро-
сти, ГПН и напряжения смещения. Время переключения компаратора из от-
рицательного насыщения в положительное, определяющее момент формирова-
ния управляющего импульса, зависит от величины напряжения регулятора ско-
рости С/ро и напряжения смещения,
Как видно из рис. 7.12, положительная и отрицательная амплитуды пило-
образного напряжения неодинаковы по величине, поэтому при увеличении уп-
равляющего напряжения происходит «срыв» управляющих импульсов инвертор-
ной группы, т. е. происходит автоматический переход от согласованного управ-
ления к раздельному.
Рис. 7.11. Блок-схема СИФУ
Выходное напряжение компаратора дифференцируется, и положительные
импульсы через диоды ДЮ, Д11 и Д12 поступают на схемы совпадения, выпол-
ненные на транзисторах Т4 и Т5, Т7 и Т8, Т10 и Т11, где логически умножаются
с выходными сигналами формирователей. Совпадение положительного диффе-
ренцированного импульса с нулевым рабочим уровнем формирователя опреде-
ляет момент открывания импульсного усилителя (транзисторы Тб, T9, Т12) и,
следовательно, фазу управляющего импульса.
Схема совпадения и усилителя приведена на рис. 7.15.
Второй канал СИФУ работает аналогично.
Начальный угол запаздывания зажигания а® и, следовательно, величина
начального тока в группах преобразователя и якорной цепи выставляются по-
тенциометром R26 (рис. 7.16). При больших значениях этого тока улучшаются
динамические характеристики, но заметно увеличивается вибрация, поэтому сле-
дует принять компромиссное решение. Для двигателя с номинальным моментом
17 Нм рекомендуемая величина начального тока es4 А.
Следует подчеркнуть, что наличие переменного тока, а следовательно и пе-
ременного момента, при нулевой скорости благоприятно.сказывается на умень-
шении неравномерности вращения при малых скоростях в случае больших зна-
чений трении покоя.
Принципиальной особенностью электропривода типа «Мезоматик» является
способ изменения направления вращения двигателя при неизменном задающем
напряжении. Как уже указывалось ранее, переключение выводов якоря двига-
теля приведет к его размагничиванию, а это недопустимо.
Рис. 7.12. Диаграмма работы СИФУ
Изменение направления
вращения осуществляется
за счет переключения кана-
лов. управления СИФУ, ко-
торое выполняется перепай-
кой перемычек на задней
печатной плате. Прямому
вращению соответствует
распайка 1—2, 3—4, а обрат-
ному 1—4, 2—3. Естествен-
но, необходимо также изме-
нить полярность обратной
связи по скорости, т. е. пе-
реключить выводы тахогене-
ратора. ' '
Источники питания. Пи-
тание схемы управления
преобразователем осущест-
вляется двумя стабилизиро-
ванными выпрямителями с
выходными напряжениями
±15В н нагрузочной способ-
ностью 400 мА и иестабили-
Рис. 7.13. Формирователь
знрованным выпрямителем Рис. 7.14. Диаграмма работы формирователя
напряжением 15В для пита-
ния реле и сигнализации.
Выходное напряжение стабилизированных выпрямителей регулируется по-
тенциометрами R3 и R4. Источники имеют внутреннюю токовую защиту от пе-
регрузки.
Методика наладки электропривода «Мезоматик»
в регулируемом режиме
- Несмотря на то что комплектные электроприводы серии «Мезоматик-А» про-
ходят иа заводе-изготовителе «MEZ» (г. Брно) тщательную наладку на эталон-
ном двигателе и настройку оптимального переходного процесса, при установке
привода на конкретный механизм вновь необходимо- проверить его работоспо-
собность и провести необходимые регулировки, связанные с изменением приве-
денного к валу двигателя момента инерции механизма. Кроме того, необходимо
сфазировать обратную связь по скорости, задать Нужные направления вращения,
отрегулировать уравнительные токи и др.
Ниже приводится рекомендуемая последовательность выполнения операций
при пуске электропривода в эксплуатацию:
1. Выполнить монтаж внешних соединений в соответствии с рис. 7.17 и
комплектностью поставки привода.
Рис. 7.15. Схема совпадения и усилитель
Рис. 7.16. Начальные токи групп преобразо-
ватели и якорной цепи
2. Провести внешний ос-
мотр всех компонентов элект-
ропривода, проверить надеж-
ность контактных и разъемных
соединений.
3. Проверить сопротивле-
ние изоляции силовых цепей
(при отключенном тиристор-
ном преобразователе).
4. Подать напряжение на
катушки электромагнитных тор-
мозов, растормозив двигатели.
5. Отключить все автома-
тические выключатели и выта-
щить из преобразователя все
платы.
6. Проверить правильность
чередования фаз напряжения
синхронизации, для чего:
6.1. Отключить двигатели
от силовых клемм преобразова-
теля 10, 11, 12 и 14, 15.
6.2. Подать напряжение
синхронизации U, V, W и про-
верить наличие прямого чере-
дования фаз.
7. Проверить правильность
чередования фаз силового на-
пряжения питания, для чего:
7.1. Включить силовое на-
пряжение А, В, С и произвести
замеры напряжений между од-
ноименными фазами напряже-
ния синхронизации и силового
напряжения. При правильном
подключении первичной обмот-
ки силового трансформатора
напряжения между точками
А—U, В—V и С—W должны
равняться нулю.
7.2. Убедиться, что между
любыми другими парами зажимов присутствует линейное напряжение питающей
сети 380 В.
7.3. Подать напряжение на силовые клеммы преобразователя 1, 2, 3; 4, 5, 6
и. 7, 8, 9. Измерить напряжения между одноименными фазами на входе преоб-
1
Вход Uri
2_
3
ч
Вход Uffi
13
Вход Uг г
id-
le
BxodUffZ
17
1В—
21
22
23
Вход Ur з
24 -
BxodUffs
25
.26
32—
Bf
B2
>37'
83
81 <
\Деблониробна
R1 WO.
82
82
18
63.
~33
~Т
38
39-I
+13,38
+ 158
-158
Ов(М)
3808 А в с
F4
Преобразователь
тиристорный
R3TT1444А
—3808
ID
13'
2D
AZ
М2
Й
s
ID
2D
М3
Рис. 7.17. Схема подключения электропривода
Рис. 7.18. Расположение контрольных точек Z-14A и V-21
\R£V£R |
D. /
D S
16(1)
\Z-»A\
разователя и вторичной обмотке силового трансформатора. При правильном под-
ключении наприжение между точками а—1, Ь—2, с—3; а—4, Ь—5, с—6 и а—7,
Ь—8, с—9 должно быть равным нулю.
7.4. Убедиться, что между любыми другими парами зажимов существует ли-
нейное напряжение вторичной обмотки силового трансформатора, равное 270 В.
Примечание. При включении электропривода всегда следует сначала
подавать напряжение синхронизации U, V, W и потом силовое питание А, В, С.
При выключении последовательность обратная.
8. Проверить блок питания и синхронизации, для чего:
8.1. Отключить силовое питание.
8.2. Вставить плату Е-24.
8.3. Подать напряжение синхронизации U, V, W и замерить следующие на-
пряжения на задней печатной панели тиристорного преобразователя:
— синхронизирующее трехфазное напряжение в точках 12, 13, 14 и 15, 16,
17 относительно узловой точки 25. Величина напряжения ~11,2 В;
— линейное напряжение питания выпрямителя дли реле блокировки при-
вода в точках 28, 29 я 30. Величина напряжения ~ 11,5 В;
— линейное напряжение питания выпрямителя стабилизированного источ-
ника питания в точках 18, 19 н 20 для выхода— 15 В и в точках 22, 23 и 24 для
выхода +15 В; величина напряжения ~ 16,3 В; ' •
— выходное напряжение постоянного тока питания реле блокировки между
точками 31 и 32. Величина напряжения 13,5 В;
— выходное стабилизированное напряжение +15 В между точками 27 и 25
и —15 В между точками 26 я-25. Точная настройка стабилизированных напря-
жений ±15 В ±0,1 В производится регулировкой резисторов R3 и R4 после 20-
минутной работы источников под нагрузкой (все платы в кассете вставлены).
Величина пульсаций напряжений должна быть менее 20 мВ.
9. Проверить работу системы импульсно-фазового управления (генератора
зажигающих импульсов G-08). .
В кассете преобразователя на каждую координату установлено по две пла-
ты G-08. Первая управляет анодной группой тиристоров, вторая — катодной.
Нумерация контрольных точек в плате идет последовательно сверху вниз.
Контрольная
точна
vmwm
6,fac I 0,5нс
Lz
Рис. 7.19. Осциллограммы сигналов в контрольных
точках платы G-08
О
Поскольку в платах G-08 отсутствует нулевая контрольная точка, наблю-
дение сигналов следует проводить относительно контрольной точки «О вольт» лю-
бой другой платы.
Для проверки СИ ФУ необходимо обеспечить на ее входе нулевое напряже-
ние управления, для чего следует блокировать регулятор скорости (реле блоки-
ровки В2 выключено) н установить нулевое задающее напряжение.
9.1. Вставить в кассету все блоки преобразователи и проверить напряжение
в контрольных точках КТ1 и КТ5 платы регулятора скорости Z-14A (рис. 7.18).
Эти напряжения являются входными для блока, СИФУ и не должны превышать
20 мВ. В противном случае следует проверить работу PC (см. пункт 10);
9.2. Осциллографом наблюдать форму напряжений в контрольных точках
КТ1+КТ6 (рис. 7.19): . '
(КТ/ч-КТЗ) —выходные напряжения формирователей (Т1-~ТЗ)-,
КТ4 — синхроимпульсы запуска генератора пилообразного напряжения;
КТ5 — пилообразное напряжение (OY XI)-, ,
КТ6 — выходное напряжение компаратора (ОУ ХЗ).
Напряжения в точках KT1-S-KT6 платы G-08 анодной и катодной групп
сдвинуты относительно друг друга на 180 эл. град.
В случае несоответствия напряжений рис. 7.19 необходимо провести более
тщательную проверку работы всех элементов по тракту схемы.
Единственным внешним элементом настройки платы СИФУ является потен-
циометр R26 напряжения смещения компаратора. Этим потенциометром произ-
водится регулировка начального угла зажигания тиристоров.
9.3., Установить начальное значение угла аИач. Эта операция выполняется
по сигналу в контрольной точке КТ6. Задний фронт сигнала КТ 6 фиксирован
и определяется моментом перехода через ноль синхронизирующего напряжения.
Передний фронт необходимо установить на величину 1,4 мс от заднего фронта
регулировкой потенциометра R26. При этом напряжение в КТ7 составляет около
—1,3 В. Следует учитывать, что эта регулировка является предварительной,
так как окончательная настройка угла аиач производится по величине началь-
ного якорного тока и рассматривается в дальнейшем.
9.4. Проверить наличие и форму выходных импульсов управления тиристо-
рами. Длительность импульсов около 0,25 мс, амплитуда на первичной обмотке
импульсного трансформатора 30 В, на вторичной 2-г4 В в зависимости от ин-
дивидуальных характеристик тиристоров.
10. Проверить работу регулятора скорости (Z-14 А) и входных фильтров
(V-21), для чего:
10.1. Вытащить плату токоограничения Z-16 А.
10.2. Тумблером деблокировки проверить срабатывание реле В2.
10.3. Блокировать привод и подать на его вход Ut задающее напряжение
величиной 10 В. Убедиться, что напряжение в контрольной точке КТ1 регулято-
ра скорости неизменно равно нулю. Медленное увеличение напряжения говорит
о том, что PC не блокирован.
10.4. Деблокировать привод и подать на его вход задающее напряжение
величиной 0,5 В. Наблюдать медленное насыщение PC до величины 11-г12 В.
10.5. Убедиться, что выходное напряжение изменяет полярность при реверсе
задающего напряжения.
10.6. Потенциометром R8 произвести балансировку регулятора скорости.
При этом подключить цепь обратной связи по скорости, установить иулевое за-
дающее напряжение и блокировать регулятор.
Величина выходного напряжения в точке КТ 1 не должна превышать 0,5 мВ,
а в точке КТ5 10 мВ.
10.7. Проверить работу схемы ограничения максимального выходного на-
пряжения PC, для чего при деблокированном приводе подать задающее напря-
жение ±10 В на вход UT. Наприжение иа выходе в КТ1 должно быть 11,4-т-
11,5 В,-а в КТ5 отличаться от него не более чем на ±1%. При необходимости
подобрать величины сопротивлений R16, R17 и R18, R19 для отрицательного и
положительного выходного напряжения соответственно.
10.8. Проверить регулирование переднего фронта импульса в КТ6 платы
СИФУ при изменении величины задающего напряжения.
10.9. Проверить величину минимального утла зажигания тиристоров amin,
cZ мин. огр
6,6 МО
Рис. 7.20. Форма сигнала
в КТ6 платы G-08 в ре-
жиме ограничения amin
Контрольная
точна
Рис. 7.21. Переходная характеристика скорости при реверсе {/аад
- V-21
наблюдая форму сигнала в КТ6 платы СИФУ при' насыщенном регуляторе ско-
рости (рис. 7.20). В этом случае угол amin=30°+amin.Orp^45 эл. град. Следует
помнить, что осциллограмма рис. 7.20 наблюдается только на одной из плат
G-08.
На второй плате компаратор ХЗ насыщен до напряжения —13,5 В. При из-
менении полярности задающего напряжения формы сигналов плат G-08 меняются
местами.
10.10. Окончательно убедиться в правильной работе регулятора скорости,
наблюдая форму сигнала в КТ] платы Z-14 А (рис. 7.21) при- многократном
реверсе задающего сигнала величиной ±0,5 В н деблокированном приводе.
11. Проверить работу платы нелинейного токоограничения (Z-]6A).
Расположение контрольных точек и регулировочных сопротивлений на плате
показано на рис. 7.22.
11.1. Вставить плату Z-16A.
11.2. Деблокировать привод.
11.3. На вход Ur подать задающее напряжение величиной +(2-е-3) В и по-
тенциометром R4 выставить напряжение —7,8 В±0,2 В в контрольной точке КТЗ
платы Z-16A (то же в КТ] платы Z-14A). Эта регулировка устанавливает
максимальную величину тока якоря при нулевой скорости.
Рис. 7.22. Расположение контрольных точек и по-
тенциометров платы Z=16A
Рис. 7.23. Осциллограмма уравнительного тока
якоря
11.4. Изменить поляр-
ность задающего напряже-
ния и потенциометром R9
выставить в КТЗ напряже-
ние величиной +7,8 В±0,2 В.
11.5. Во входном фильт-
ре V-21 отпаять сопротив-
ление R4 н отключить тахо-
генератор с вывода 5. Пере-
мычкой 38—5 подать на
вход БНТО напряжение
—15В. (имитация сигнала
тахогенератора). Подать по-
ложительное задающее на-
пряжение + (2+3)В и по-
тенциометром R30 устано-
вить в КТЗ напряжение —
9В (режим пуска). Изме-
нить полярность, задающего
напряжения и потенциомет-
ром R32 установить в КТЗ
напряжение +2,7В (режим
торможения).
11.6. Снять перемычку
38—5.
11.7. Перемычкой 7—5 подать на вход БНТО напряжение +15 В (имитация
сигнала тахогенератора). При задании —(2+3) В потенциометром R31 уста-
новить в КТЗ напряжение +9 В (режим пуска). Изменить полярность задаю-
щего напряжения на +(2+3) В и потенциометром R29 установить в КТЗ на-
пряжение —2,7 В (режим торможения).
11.8. Снять перемычку 7—5, запаять на место сопротивление R4.
На этом проверка и предварительная настройка плат преобразователя за-
канчивется.
12. Подключить двигатель к преобразователю таким образом, чтобы вывод
1Д (черного цвета) был подключен к клеммам 10, 12 или 14, а вывод 2Д (белого
цвета) к клеммам 11, 13 или 15 в зависимости от налаживаемой координаты.
Неправильное подключение может привести к размагничиванию двигателя.
ВНИМАНИЕ! Все работы, связанные с подключениями и пайкой, производить
только при выключенном силовом напряжении.
13. Отрегулировать величину начального тока якоря электродвигателя при
нулевой частоте вращения (в технической документации завода-изготовителя
его называют уравнительным током. Не путать с классическим, уравнительным
током, протекающим по преобразователю, минуя цепь двигателя, при согласован-
ном управлении группами вентилей), для чего:
Рис. 7.24. Осциллограмма тока якоря и ия&я при
реверсе
13.1. Снять с ножки 5 вывод тахогенератора, установить нулевое задающее
напряжение и блокировать регулятор скорости.
13.2. Включить силовое питание.
13.3. Потенциометрами R26 в платах СИФУ (G-08) установить в анодной
и катодной ветвях преобразователя равные по величине токи таким образом,
чтобы длительность протекания тока была в два раза меньше длительности
паузы.
Для двигателя с Л4Ном = 17 Нм, • применяемого в серийных станках ГСПО,
величина тока устанавливается равной 4 А. Большая величина тока улучшает
динамические характеристики привода, но при этом усиливаются вибрации, по-
этому находят компромиссное решение.
13.4. Проконтролировать, чтобы все тиристоры находились в нормальном про-
водящем состоянии, наблюдая начальный ток в цепи якоря двигателя. Прн этом
время протекания тока должно быть в два раза больше паузы (рис. 7.23).
14. Выполнить фазировку обратной связи по скорости, для чего:
14.1. Блокировать регулятор. .
14.2. Переключить задатчик скорости со входа UT на вход Uff. При этом ре-
гулятор скорости будет иметь коэффициент передачи
7?10(Z14A)
К =-------------~ — 6
/?2( V21) + Л2(И14А)
14.3. Отключить с вывода 5 тахогенератор.
14.4. Установить задатчиком скорости минимально возможную частоту вра-
щения и определить полярности задающего напряжения и вывода тахогенератора,
отключенного от точки 5. Для получения отрицательной обратной связи поляр-
ности должны быть противоположны.
14.5. Вернуть на вход Ur задатчик скорости, подключить тахогенератор и
проверить работу привода во всем диапазоне, плавно изменяя задающее на-
пряжение для обеих полярностей.
Рис. 7.25. Оптимальная настройка
переходного процесса
15. Проверить наличие дрейфа при ну-
левой частоте вращения, для чего устано-
вить нулевое задающее напряжение н де-
блокировать регулятор.
В случае, если наблйдается вращение
вала электродвигателя со скоростью, боль-
шей чем 0,1 об/мин, потенциометром R8
в плате СИФУ (Z-14A) отрегулировать
частоту вращения до минимально возмож-
ной величины.
16. Проверить и отрегулировать кривую
токоограничения, для чего:
16.1. Установить в цепь якоря двигате-
ля шунт.
16.2. Подключить к шунту осциллограф с памятью луча таким образом, что-
бы общий вывод осциллографа был соединен с зажимом, идущим к нулевой
точке силового трансформатора.
16.3. Установить максимальное задающее напряжение ±10 В и осущест-
вить реверсы электродвигателя.
16.4. На экране осциллографа наблюдать кривую тока якоря (рис. 7.24).
Потенциометрами R9, R31, R29 и R4, R30, R32 иа плате БНТО (Z-16A) уста-
новить допустимые для конкретного двигателя величины начального тока тор-
можения, максимального тока и конечного тока пуска.
На рис. 7.24 показано назначение потенциометров для варианта распайки
перемычек, определяющих направление вращения: 4—3, 2—1. При перекрест-
ной распайке перемычек 4—1, 2—3 потенциометры платы Z-16 А, относящиеся
к осциллограмме положительного тока якоря, будут относиться к осциллограм-
ме отрицательного тока, и наоборот.
Величины токов рис. 7.24 соответствуют электродвигателю с Л4ИОм=17 Нм
и номинальным током /ном = 28 А.
17. Проверить и при необходимости установить масштаб частоты вращения.
Данная регулировка бывает необходима, если нужно точно выдержать со-
отношение максимального задающего сигнала к максимальной частоте вращения,
либо установить специально другое соотношение. Масштаб скорости определя-
ется соотношением делителя R4, R5 напряжения тахогенератора во входном
фильтре (V-21).
Для понижения максимальной скорости необходимо уменьшить R4, а для
повышения—уменьшить величину сопротивления R5.
18. Проверить и при необходимости настроить переходный процесс по ча-
стоте вращения.
Оптимальный характер переходного процесса (рис. 7.25) настраивается иа
заводе-изготовителе для каждого типоразмера двигателя с дополнительным мо-
ментом инерции. При этом в цепи обратной связи регулятора скорости подби-
раются соответствующие величины сопротивления R10 и конденсатора СЗ.
На практике обычно не возникает необходимости изменять эти параметры.
Однако иногда возникают ситуации, когда по причине невысокого качества
сборки механизма управляемого приводом к валу двигателя прикладывается
момент нагрузки, зависящий от угла поворота. В этом случае заметно ухудша-
ется плавность перемещения узлов. Это особенно характерно для привода «Ме-
зоматик», имеющего худшие динамические характеристики по сравнению с дру-
гими приводами (Кемрон, ЭТУ3601, ЭТ6С).
Для улучшения равномерности вращения необходимо увеличить коэффици-
ент пропорционального усиления регулятора скорости, одиовремеиио сохраняя
неизмеииой постоянную времени цепи обратной связи PC. Конкретные величины
цепи обратной связи для привода P3HR-444 А приведены в табл. 7.1.
Таблица 7.1
Коэффициент Пропорционального усилия регулятора скорости R10, кОм СЗ, мкФ
220 0,15
1,5Я0 330 0,1
2,ОЯо 440 0,075
2,5Я0 550 0,06
з,оя0 660 0,05
Равномерность вращения оценивается по форме сигнала тахогенератора.
При этом следует помнить, что если неравномерность вызвана оборотными пуль-
сациями момента нагрузки, то частота соответствующих им провалов будет пря-
мо пропорциональна частоте вращения.
После подбора коэффициента пропорционального усиления, обеспечивающе-
го плавность перемещении еще раз убедиться, что электропривод устойчиво
работает во всем диапазоне скоростей.
На этом иаладку привода в регулируемом режиме можно считать закон-
ченной.
Общая принципиальная схема электропривода «Мезоматик» приведена на
рис. 7.26.
-ЗЮ!
Рееулятор налряжения Е~24