Устройства пускорегулирующие тиристорные серии УПР1 для асинхронных двигателей
Общие сведения
Устройства пускорегулирующие тиристорные серии УПР1 предназначены для управления безударным пуском, реверсом, торможением противовключением (реверсивные), динамическим торможением (нереверсивные), для плавного останова асинхронных двигателей и кратковременного регулирования их частоты вращения.
Пуск, останов и регулирование частоты вращения производятся изменением напряжения на статоре двигателя. Торможение и изменение направления вращения в реверсивных устройствах осуществляются путем изменения порядка чередования фаз подводимого к статору двигателя напряжения, торможение в нереверсивных устройствах - при питании статорных обмоток двигателя постоянным током.
Устройство может использоваться для регулирования напряжения питания активно-индуктивных нагрузок.
Структура условного обозначения
УПР1-ХХХ0 УХЛ4:
УПР - устройство пускорегулирующее;
1 - порядковый номер разработки;
Х - номинальный ток
(2 - 25 А, 3 - 63 А, 4 - 160 А, 5 - 400 А);
Х - наличие реверса (0 - без реверса, 1 - с реверсом);
Х - вид электрического торможения (0 - торможение
отсутствует, 1 - торможение динамическое,
2 - торможение противовключением);
0 - степень защиты IР00 по ГОСТ 14254-96;
УХЛ4 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69.
Условия эксплуатации
В закрытых помещениях, защищенных от попадания брызг воды, масел и других жидкостей, а также от непосредственного воздействия солнечной радиации.
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Температура окружающей среды от 5 до 45°С (от 45 до 55°С со снижением номинального тока на 10% при повышении температуры на каждые 5°С).
Максимальная относительная влажность воздуха 80% при температуре 30°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
Группа механического исполнения М1 по ГОСТ 17516.1-90. Вибрационные нагрузки в диапазоне частот от 1 до 35 Гц с ускорением 0,5g. Степень жесткости 1 по ГОСТ 17516.1-90.
Рабочее положение блоков управления вертикальное, допускается отклонение от вертикали не более 5° в любую сторону.
Класс по способу защиты человека от поражения электрическим током 0I по ГОСТ 28167-89.
Требования техники безопасности по ГОСТ 28167-89.
Устройства соответствуют требованиям ТУ 3431-27-0213703-97.
Технические характеристики
Номинальный ток, А - 25; 63; 160; 400 Диапазон регулирования выходного напряжения силовой цепи, В - (0,1-0,95)Uном x Время изменения напряжения на нагрузке от 0,3 до 0,95 номинального, с - 0,5-20 Диапазон регулирования длительности затянутого останова, с - 1-20 КПД, не менее - 0,95
Устройства предназначены для питания от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц. К сетям, напряжение которых отличается от вышеуказанного, УПР подключается через специальный согласующий трансформатор.
Устройства обеспечивают работу:
при отклонениях напряжения питающей сети от -15 до +10% и частоты питающей сети + 2% от номинального значения;
при кратковременных провалах мгновенных значений питающего напряжения площадью ( j. DU) ?400, где: j - продолжительность провала в эл. град, D U - глубина провала в процентах мгновенного значения напряжения, причем максимальная продолжительность провала питающего напряжения не более 4 эл. град, а глубина - не более 100%;
от питающей сети, мощность которой по отношению к суммарной мощности устройства определяется расчетным путем в зависимости от коэффициента одновременности работы и коэффициента перегрузки каждого УПР.
Питающая сеть должна выполняться с заземленной нейтралью в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей". Питание цепей управления осуществляется по четырехпроводной линии (А, В, С, 0).
Сигнал управления (аналоговый задающий сигнал Uад) +10 В соответствует максимальному значению напряжения на выходе УПР. Входное сопротивление для сигнала управления - не менее 2 кОм.
Устройства обеспечивают продолжительный режим работы (S1) и повторно-кратковременный (S3) с ПВ=15; 25; 40; 60%.
УПР осуществляет световую сигнализацию:
зеленым светодиодом при включении;
красным светодиодом при исчезновении напряжения питающей сети в силовой цепи или в цепи управления (в том числе по причине сгорания предохранителей), при срабатывании максимальной токовой защиты от короткого замыкания, при перегреве УПР (в том числе по причине исчезновения вентиляции), при перегреве двигателя (токовых перегрузках).
Устройства выдают следующие сигналы:
"Готовность к работе";
"Скорость меньше минимальной" (n ? nмин) или "Напряжение меньше минимального" (U ? Uмин) при работе с датчиком напряжения.
Устройства обрабатывают сигналы, поступающие из внешней цепи "Разрешение работы (Работа)" и "Аварийное отключение".
Конструкция и принцип действия
Основными составными частями устройств являются блок управления (рис. 1-4) и блок предохранителей (рис. 5).
Габаритные и установочные размеры блока управления пускорегулирующего устройства типа УПР1-2000 УХЛ4
(масса не более 11 кг):
Х1 - разъем
Габаритные и установочные размеры блока управления пускорегулирующего устройства типа УПР1-3000 УХЛ4
(масса не более 12,5 кг):
Х1 - разъем
Габаритные и установочные размеры блока управления пускорегулирующего устройства типа УПР1-4000 УХЛ4
(масса не более 31 кг):
А3, В3, С3, А6, В6, С6 - зажимы
Габаритные и установочные размеры блока управления пускорегулирующего устройства типа УПР1-5000 УХЛ4
(масса не более 65,5 кг):
А1, В1, С1 - зажимы;
остальные позиции по рис. 3
Таблица к рис. 5
| Номинальный ток, А | Размеры, мм | Масса, кг, не более | ||
| Аmах | В | Нmах | ||
| 25 | 110 | 55 | 98 | 0,94 |
| 63 | 140 | 70 | 62,5 | 1,92 |
| 160 | 160 | 80 | 85 | 3,75 |
| 400 | 160 | 80 | 85 | 5,04 |
Габаритные и установочные размеры блоков предохранителей
Несущей конструкцией блока управления являются охладители, на которых смонтированы силовые полупроводниковые приборы (модули и тиристоры), трансформаторы тока, конденсаторы и резисторы цепей защит, и боковые стенки, к которым на шарнирах крепятся блоки системы управления (трансформатор, блок питания, блок датчика напряжения, блок датчика проводимости и основные блоки с печатным монтажом).
На блоке системы управления, расположенном на лицевой стороне блока управления, установлены светодиоды сигнализации. Весь блок системы управления защищен плитой из прозрачного материала, на которой имеются надписи о функциональном назначении светодиодов сигнализации и табличные данные устройства.
Блок предохранителей представляет собой стеклотекстолитовую плиту, на которой закреплены быстродействующие предохранители.
Устройства на токи 63, 160, 400 А выполнены с принудительным воздушным охлаждением, на токи 25 А - с естественным.
Основу силовой части УПР составляет встречно-параллельная схема включения двух тиристоров, выполненная на:
тиристорных модулях с применением блоков импульсных трансформаторов - для блоков управления на номинальный ток 25 и 63 А;
таблеточных тиристорах с применением блоков импульсных трансформаторов - для блоков управления на токи 160, 400 А.
Защита силовой цепи от коротких замыканий осуществляется предохранителями.
Схемы подключения устройств приведены на рис. 6-8.
Схема подключения пускорегулирующих нереверсивных устройств серии УПР1:
U1 - блок предохранителей;
FU1-FU3 - предохранители;
QF - автоматический выключатель;
HL - сигнализация срабатывания защиты;
РА - амперметр;
PV - вольтметр;
ТА - трансформатор тока;
RK - терморезистор;
А, В, С, 0 - фазы питающей сети;
А2, В2, С2 - зажимы;
остальные позиции по рис. 1, 3, 4
Схема подключения пускорегулирующих реверсивных устройств серии УПР1.
Позиции по рис. 1, 3, 4, 6
Схема подключения пускорегулирующих устройств с обратной связью серии УПР1:
R1, R2 - резисторы;
BR - тахогенератор;
остальные позиции по рис. 1, 3, 4, 6
Особенности подключения и управления УПР:
подключение силовых цепей и цепей управления к сети осуществляется индивидуальными или общими коммутационными аппаратами;
подключение цепей производится в любой последовательности;
после срабатывания какой-либо защиты повторное включение УПР осуществляется кнопкой SВ1;
для защиты от перенапряжений, возникающих при отключении трансформатора, целесообразно подключение к его вторичной обмотке следующей RС-цепи:
конденсатор МБГЧ-1-2А-500В - 1 мкФ+10% и резистор С5-35В-50 Вт 100 Ом+10%. Защита осуществляется средствами заказчика;
для управления УПР от ручного задатчика используются контакты аппарата (реле, переключателя и т. д.) выбора направления движения "Вперед" ("В") и "Назад" ("Н"). Контакт "Работа" ("Р") осуществляет разблокировку регулятора скорости;
аварийная остановка УПР осуществляется кнопкой SВ2.
Функциональная схема реверсивных пускорегулирующих устройств с торможением противовключением приведена на рис. 9. УПР состоят из тиристорного блока (ТБ), блока предохранителей FU, системы управления и пусковой аппаратуры (контакты "Работа", "Пуск" ("В", "Н"), "Сброс защит", "Авария"). Нагрузкой тиристорного блока является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором М.
Функциональная схема пускорегулирующих реверсивных устройств с торможением противовключением серии УПР1:
ИП - источник питания;
СМ1, СМ2 - сумматоры;
ТА - трансформатор тока;
остальные позиции по рис. 8
Система регулирования устройства выполнена по двухконтурной схеме с ПИ-регуляторами скорости (напряжения) (РС) и тока (РТ). Регулирование напряжения на статоре и регулирование скорости двигателя производится путем изменения угла открытия тиристоров ТБ.
Реверс двигателя производится переключением двух фаз двигателя с помощью устройства логики (УЛ).
Управление тиристорами ТБ производится от трехканальной СИФУ, содержащей формирователи импульсов (ФИ1 - ФИ3) и усилители импульсов (УИ). Ввод управляющего сигнала в СИФУ, регулирование углов и их ограничение осуществляется управляющим органом (УО). Входным сигналом управляющего органа является напряжение с выхода регулятора тока. На входе РТ суммируются сигналы с выхода РС и обратной связи по току с выхода датчика тока (ДТ). На входе РС суммируются сигналы задатчика интенсивности (ЗИ) и датчика напряжения (ДН).
На вход датчика напряжения подается выходное напряжение тиристорного блока, к входу датчика напряжения может быть подключен тахогенератор (при использовании обратной связи по скорости двигателя). На вход задатчика интенсивности с выхода выпрямителя (В) подается сигнал +10 В. Ко входу выпрямителя подключается напряжение +15 или -15 В в зависимости от требуемого направления вращения.
Реверс двигателя производится устройством логики.
На вход УЛ подается сигнал задания направления вращения и сигнал с выхода датчика проводимости (ДП ). При смене знака сигнала задания направления вращения УЛ снимает импульсы с работавших тиристоров тиристорного блока. После закрытия тиристоров ТБ (появляется сигнал разрешения с выхода датчика проводимости) включаются тиристоры блока, работающие при другом направлении вращения. При этом изменяется порядок чередования фаз на обмотках двигателя и происходит его реверс. Для ограничения токов при реверсе сигналов с устройства логики через узел блокировки регуляторов производится сброс в "0" задатчика интенсивности, регуляторов напряжения и тока.
Блок защит (БЗ) осуществляет блокирование выхода РС и РТ, а также снятие управляющих импульсов со всех тиристоров при включении и срабатывании защит.
Вход "Сброс защит" предназначен для приведения схемы блока защит в исходное состояние после срабатывания защиты. Вход "Авария" используется для отключения двигателя при возникновении аварийной ситуации на приводном механизме.
Блокирование выходов РТ и РС осуществляется узлом блокировки регуляторов (БР) в функции изменения напряжения на статоре двигателя и состояния контакта "Работа". При равенстве нулю напряжения на статоре и отключенном контакте "Работа" выходы РС и РТ шунтируются.
Имеющийся в устройстве узел минимальной скорости выделяет режим n ?nмин, который используется для наложения тормоза на вал двигателя, когда его скорость снижается до минимального значения.
Функциональная схема нереверсивных пускорегулирующих устройств с динамическим торможением приведена на рис. 10. УПР состоят из тиристорного блока, блока предохранителей, системы управления и пусковой аппаратуры (контакты "Работа", "Пуск", "Сброс защит" "Авария"). Нагрузкой тиристорного блока является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Функциональная схема пускорегулирующих нереверсивных устройств с динамическим торможением серии УПР1:
С - конденсатор;
R3 - резистор;
СМ3 - сумматор;
остальные позиции по рис. 8
УПР может работать как с обратной связью по скорости (с подключением тахогенератора), так и без нее.
Система регулирования устройства выполнена по двухконтурной схеме с ПИ-регуляторами скорости (напряжения) и тока. Регулирование напряжения на статоре двигателя производится путем изменения угла открытия тиристоров ТБ.
Торможение двигателя производится путем подачи постоянного напряжения на обмотки двигателя. Значение тока через обмотки в режиме динамического торможения определяется регулятором тока (РТ2 ). Время торможения определяется временем спада напряжения на выходе задатчика интенсивности. Управление режимами работы УПР (пуск, торможение) производится устройством логики по команде узла выбора режима (УВР ). Для исключения аварийных режимов при переключении на вход узла логики заведена блокировка с датчика проводимости. Изменение режима работы УПР возможно только после того, как закроются все тиристоры блока, работающие в предшествующем режиме (появляется сигнал разрешения с выхода датчика проводимости).
В режиме динамического торможения управление тиристорами производится от одноканальной СИФУ, состоящей из формирователя импульсов ФИ4 и усилителя импульсов УИ2. Задание углов регулирования и их ограничения производится регулятором тока РТ2. На вход РТ2 заведены задающий сигнал (напряжение постоянного тока) и обратная связь с датчика тока.
В режиме пуска управление тиристорами ТБ производится от трехканальной СИФУ, содержащей формирователи импульсов ФИ1-ФИ3 и усилители импульсов УИ1. Ввод управляющего сигнала в СИФУ, регулирование углов и их ограничение осуществляется управляющим органом. Входным сигналом управляющего органа является напряжение с выхода регулятора тока.
На входе РТ суммируются сигналы с выхода РС и обратной связи по току с выхода ДТ. На входе РС суммируются сигналы задатчика интенсивности и датчика напряжения. На вход датчика напряжения подается выходное напряжение тиристорного блока.
На вход задатчика интенсивности подается сигнал, задающий скорость двигателя.
Переключение режимов работы УПР производится по команде, вырабатываемой узлом выбора режима.
На вход УВР подаются сигналы со входа и выхода задатчика интенсивности. В случае, если сигнал на входе ЗИ больше сигнала на его выходе, УПР работает в режиме пуска. Когда сигнал на выходе ЗИ становится больше входного, УПР переходит в режим динамического торможения.
Сигнал с выхода УВР подается на вход узла логики. После того, как УВР выдаст команду на переключение режимов работы, УЛ производит снятие импульсов с работавших тиристоров тиристорного блока, регулятор тока РТ1 или РТ2 (в зависимости от режима работы) блокируется. После закрытия тиристоров появляется сигнал логической "1" с выхода датчика проводимости. Затем через выдержку времени включаются тиристоры блока, обеспечивающие другой режим работы, регулятор тока РТ2 или РТ1 (в зависимости от режима работы) разблокируется.
Блок защит осуществляет блокирование выхода РС и РТ1, а также снятие управляющих импульсов со всех тиристоров при включении и срабатывании защит. Вход "Сброс защит" предназначен для приведения схемы блока защит в исходное состояние после срабатывания защиты. Вход "Авария" используется для экстренного отключения двигателя при возникновении аварийной ситуации на приводном механизме.
Блокирование выхода РТ1 и РС осуществляется узлом блокировки регуляторов (БР) в функции сигнала задатчика интенсивности и состояния контакта "Работа". При равенстве нулю напряжения на выходе задатчика интенсивности и отключенном контакте "Работа" выходы РС и РТ1 шунтируются.
Функциональная схема нереверсивных пускорегулирующих устройств приведена на рис. 11. УПР состоят из тиристорного блока, блока предохранителей, системы управления и пусковой аппаратуры (контакты "Работа", "Пуск", "Сброс защит", "Авария"). Нагрузкой тиристорного блока является асинхронный двигатель с тахогенератором или без него. Возможно использование другой активной или активно-индуктивной нагрузки.
Функциональная схема пускорегулирующих нереверсивных устройств серии УПР1.
Позиции по рис. 8, 9
Система регулирования УПР выполнена по двухконтурной схеме с ПИ-регуляторами скорости (напряжения) и тока. Регулирование напряжения на статоре двигателя производится путем изменения угла открытия тиристоров ТБ.
Управление тиристорами ТБ производится от трехканальной СИФУ, содержащей формирователи импульсов ФИ1 - ФИ3 и усилители импульсов УИ. Ввод управляющего сигнала в СИФУ, регулирование углов и их ограничение осуществляется управляющим органом. Входным сигналом управляющего органа является напряжение с выхода регулятора тока. На входе РТ суммируются сигналы с выхода РС и обратной связи по току с выхода ДТ. На входе РС суммируются сигналы задатчика интенсивности и датчика напряжения.
В комплект поставки входят: блок управления, аппаратура защиты от коротких замыканий (блок предохранителей), задатчик скорости (напряжения) технологический (по заказу), ЗИП в соответствии с ведомостями ЗИП на соответствующее исполнение УПР, паспорт на УПР, руководство по эксплуатации УПР.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
