Электроприводы однофазные унифицированные постоянного тока ЭПУ2
Общие сведения
Унифицированная серия однофазных электроприводов постоянного тока ЭПУ2 применяется в станкостроении (робототехнике) и других отраслях промышленности.
Изготовляются для внутригосударственных поставок и на экспорт. &Структура условного обозначения электропривода ЭПУ2-Х-ХХХХХ:
Э - электропривод;
П - основное назначение: электропривод постоянного тока
широкого применения (подачи станков и др. механизмы);
У - унифицированный;
2 - порядковый номер разработки;
Х - группа (1 - нереверсивный, 2 - реверсивный);
Х - модификация по току блока управления
(27 - 5 А, 30 - 10 А, 34 - 25 А);
Х - модификация по выпрямленному напряжению блока управления
(1 - 115 В, 2 - 230 В);
Х - модификация по напряжению питающей сети частотой 50, 60 Гц
(4 - 220 В, 5 - 230 В, 6 - 240 В, 7 - 380 В, 8 - 400 В,
9 - 415 В, Т - 440 В);
Х - дополнительная характеристика (Е - обратная связь по ЭДС
двигателя; М - обратная связь по частоте вращения
двигателя; П-электродвигатель с постоянными магнитами,
обратная связь по частоте вращения двигателя);
Х - климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения
(4) по ГОСТ 15150-69. БС3Х01-ХХХХХ:
Б - блок;
С - станочный;
3 - для электропривода постоянного тока;
Х - группа (1 - нереверсивный; 2 - реверсивный);
01 - порядковый номер разработки: однофазное исполнение;
Х - номинальный ток, действующее значение
(27 - 5 А, 30 - 10 А, 34 - 25 А);
Х - номинальное выпрямленное напряжение
(1 - 115 В, 2 - 230 В);
Х - номинальное напряжение питающей сети частотой 50, 60 Гц
(4 - 220 В, 5 - 230 В, 6 - 240 В, 7 - 380 В,
8 - 400 В, 9 - 415 В, Т - 440 В);
Х - модификация (Е - обратная связь по ЭДС двигателя (якорное
устройство); М - обратная связь по частоте вращения
двигателя (якорное устройство);
П - для электродвигателя с постоянными магнитами,
обратная связь по частоте вращения двигателя);
Х - климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения
(4) по ГОСТ 15150-69.
Примечание. Возможность работы электроприводов в других климатических условиях должна согласовываться между предприятием-изготовителем и заказчиком.
Условия эксплуатации
В закрытых помещениях.
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Температура окружающего воздуха для электродвигателей от 5 до 40°С, блока управления и остальных элементов электропривода от 5 до 45°С, свыше 45 до 55°С со снижением номинального тока и момента на 10% при повышении температуры на каждые 5°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная токопроводящей пылью и водяными парами.
Группа условий эксплуатации блоков управления, ввода и реактора в части воздействия механических факторов внешней среды М8, степень жесткости 1 по ГОСТ 17516.1-90.
Группа условий эксплуатации в части коррозионной активности атмосферы для металлических изделий Л - для внутригосударственных поставок и на экспорт в районы с умеренным климатом и С1 - для поставок на экспорт в районы с тропическим климатом по ГОСТ 15150-69.
Техника безопасности по ГОСТ 12.2.007.7-83, ГОСТ 12.2.007.11-75.
По способу защиты человека от поражения электрическим током блоки управления относятся к классу II, а остальные части электроприводов относятся к классу 01 по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Электроприводы должны эксплуатироваться в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок". Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок, потребителей, техническим описанием и инструкцией по эксплуатации предприятия-изготовителя.
Электроприводы соответствуют требованиям ТУ 16-654.002-84. ТУ 16-654.002-84
Технические характеристики
Типы и основные параметры электроприводов приведены в табл. 1.
Таблица 2
| Исполнение | Относительная скорость электропривода | Погрешность скорости относительно установленной, максимальная, % | Коэффициент неравномерности вращения, максимальный (ЭПУ2-2) | ||
| суммарная | при изменении нагрузки | при изменении направления вращения (ЭПУ2-2) | |||
| М, П | 1:1 | 3,0 | 1,0 | 1,0 | 0,1 |
| 1:10 | 7,5 | 2,0 | 2,0 | 0,15 | |
| 1:100 | 10 | 5,0 | 2,5 | 0,2 | |
| 1:1000 | 25 | 10,0 | 5,0 | 0,3 | |
| 1:2000 | 30 | 15,0 | 10,0 | 0,35 | |
| Е | 1 | 5,0 | 3 | 1 | 0,1 |
| 0,1 | 10 | 7 | 5 | 0,15 | |
| 0,05 | 20 | 10 | 7 | 0,2 | |
| 0,02 | 50 | – | – | 0,25 | |
| Примечание. Нереверсивные электроприводы выполняются с диапазоном регулирования скорости до 1:1000 (исполнение М), | |||||
Статические характеристики электроприводов с обратной связью по скорости и по ЭДС двигателя приведены в табл. 2.
Таблица 1
| Тип электропривода | Характеристика | Напряжение питающей сети, В | Блок управления | Номинальная мощность рекомендуемого двигателя, кВт | ||||
| тип | ток, А | напряжение, В | ||||||
| ЭПУ2-1 | 27 | 10М, 10Е 20М, 20Е | Нереверсивный с обратной связью по скорости (М) или ЭДС (Е) | 220 230 | 27 | 5 | 115 230 | 0,06–0,8 |
| 30 | 10М, 10E 20М, 20Е | 240 380 | 30 | 10 | 115 230 | 0,7–2,0 | ||
| 34 | 10М, 10E 20М, 20Е | 400 415 440 | 34 | 25 | 115 230 | 1,5–4,0 | ||
| ЭПУ2-2 | 27 | 10M, 10E 20M, 20Е | Реверсивный с обратной связью по скорости (М) или ЭДС (Е) | 220 230 | 27 | 5 | 115 230 | 0,06–0,08 |
| 30 | 10М, 10Е 10П 20M, 20Е | 240 380 | 30 | 10 | 115 230 | 0,7–2,0 | ||
| 34 | 10M, 10E 20M, 20Е | 415 440 | 34 | 25 | 115 230 | 1,5–4,0 | ||
| Примечание. 1. Электроприводы в зависимости от исполнения питаются от сетей: | ||||||||
Кратность рабочей перегрузки в долях от длительного момента в течение времени пуска двигателя не более четырех.
Для электроприводов ЭПУ2-2 с обратной связью по ЭДС время восстановления частоты вращения двигателя при набросе нагрузки от 0,15 до 0,5 Мном и от 0,5 до Мном при n = 0,05 nном не более 0,5 с.
Для электроприводов ЭПУ2-2 с обратной связью по скорости время восстановления при набросе нагрузки от 0,15 до 0,5 Мном и от 0,5 до Мном при n = 0,001 nном не более 0,4 с.
Реверсивные электроприводы с обратной связью по скорости обеспечивают полосу пропускания частот не менее 10 Гц. Коэффициент использования двигателя по току (при номинальной нагрузке) не менее 0,8 во всем диапазоне регулирования скорости.
Гарантийный срок - 2 года со дня ввода электроприводов в эксплуатацию.
Функциональная схема однофазного нереверсивного электропривода ЭПУ2-1 исполнения Е приведена на рис. 1а.
Функциональная схема нереверсивного электропривода
а - исполнения Е;
б - исполнения М: ОВМ - обмотка возбуждения двигателя;
R3, R4 - резисторы постоянные
Электропривод ЭПУ2-1 состоит из блока ввода (БВ) и блока управления БС3101, задатчика частоты вращения (ЗЧВ), сглаживающего реактора L2 и двигателя М.
В состав блока управления входят: силовая часть, выполненная на симисторе V1 и диодных модулях VD2, VD3, блок регуляторов (БР), датчик ЭДС (ДЕ), одноканальная система импульсно-фазового управления (СИФУ), источник возбуждения двигателя (ИВМ) и источники питания (ИП) элементов системы управления.
На входе блока регуляторов (БР) суммируются сигнал задания и сигнал обратной связи по ЭДС, вырабатываемый датчиком ЭДС по сигналу с якоря двигателя и токовому сигналу, снимаемому с дополнительной (компенсационной) обмотки сглаживающего реактора L2.
Выходной сигнал БР поступает в СИФУ и определяет момент выдачи управляющего импульса на симистор V1. СИФУ выполнена по принципу "вертикального" управления.
Резистором R28 выставляется угол мин. Резисторами R42 устанавливается ток отсечки, R26 - номинальная скорость при Uад=+10 В.
Коммутационный реактор L1 служит для развязки приводов, работающих от общей сети. Предохранители FU1, FU2, FU3, FU4 защищают силовые вентили и возбудитель ИВМ.
Источники питания подключены к сети таким образом, что при "перегорании" хотя бы одного предохранителя FU3 или FU4 обесточивается вся система управления и прекращается выдача импульсов.
Стабилизированные источники +15, - 15 В служат для питания элементов системы управления, а нестабилизированный +15 В - для питания импульсного трансформатора Т1.
Варисторы RU1 - RU3 защищают силовые вентили и вентили ИВМ от перенапряжений. Сглаживающий реактор L2 сглаживает пульсации тока якорной цепи и ограничивает пульсации напряжения на коллекторе двигателя.
В данном исполнении общие точки цепей силовой и управления объединены, поэтому плата управления находится под потенциалом сети.
Электропривод ЭПУ2-1 исполнения М (рис. 1б) по сравнению с исполнением Е имеет следующие отличия:
обратная связь по скорости снимается с тахогенератора ВR;
для ограничения максимального тока двигателя введен узел токоограничения (ТО), который подключается к выходу БР; резистором R16 выставляется ток отсечки;
введен узел развязки (УР), который при помощи оптрона V13 гальванически развязывает систему управления от силовой части;
для предотвращения разгона двигателя при обрыве в цепи тахогенератора в этом исполнении предусмотрен блок защиты от обрыва тахогенератора (БЗОТ).
Функциональная схема однофазного реверсивного электропривода ЭПУ2-2 исполнения М приведена на рис. 2а.
Функциональная схема реверсивного электропривода
а - исполнения М;
б - исполнения Е;
БВ - блок ввода;
БС - блок силовой;
R1-R6, R8, R10, R12 - резисторы постоянные;
R15 - резистор регулируемый;
С1-С4 - конденсаторы;
ВМ - обмотка возбуждения двигателя;
"+ id", "- id" - выпрямленные токи
Электропривод ЭПУ2-2 представляет собой замкнутую систему, в которой регулирование скорости и направления вращения двигателя производятся изменением величины и знака напряжения U. Основным элементом электропривода является блок управления БС3201, в котором происходит регулируемое выпрямление переменного напряжения питающей сети и осуществляются все необходимые функции по управлению двигателем. Регулирование скорости электропривода производится от задатчика частоты вращения или внешнего задающего устройства потребителя.
Силовая часть, выполненная в виде мостового управляемого выпрямителя на тиристорных VS1 - VS4 или оптотиристорных модулях VL1 - VL4, подключается к питающей сети через коммутационный (сетевой) реактор L1 и предохранители FU1, FU2, защищающие модули от токов короткого замыкания и длительных перегрузок. Коммутационный реактор выполняет следующие функции: снижает нелинейные искажения, вносимые электроприводом в питающую сеть; исключает взаимное влияние электроприводов при их одновременной работе от общей сети.
Якорь двигателя М подключается к зажимам выпрямленного напряжения через сглаживающий реактор L2 для обеспечения требуемого коэффициента использования. Сглаживающий реактор, кроме того, ограничивает пульсации напряжения U.
Схема управления электроприводом выполнена по одноконтурной астатической структуре с ПИ-регулятором скорости ДА1.1 и жесткой отрицательной связью по току на вход управляемого выпрямителя, обеспечивающей высокие динамические качества системы в режиме непрерывного тока. Токовая сеть заведена на вход системы импульсно-фазового управления СИФУ. При таком схемном решении используется "нереверсивный" датчик тока (ДТ).
Для обеспечения высокого качества переходных процессов в режиме прерывистого тока производится линеаризация регулировочной характеристики управляемого выпрямителя, которая достигается введением в канал регулирования нелинейного звена (НЗ) с коэффициентом передачи, обратным коэффициенту усиления управляемого выпрямителя в режиме прерывистого тока. На выходе сумматора (С1) включен переключатель характеристики (ПХ), согласующий знак напряжения управления с однополярной СИФУ.
Выбор направления тока осуществляется логическим переключающим устройством (ЛПУ) с функции полярности напряжения регулятора скорости (РС), величина которого определяет выходной ток. Блокировка ЛПУ при наличии тока в силовой цепи осуществляется датчиком проводимости (ДПр), который дает информацию о наличии напряжения на силовых вентилях.
Питание внутренних элементов осуществляется от стабилизированного источника ИП. Обмотка возбуждения подключается к стабилизированному возбудителю ИВМ.
СИФУ построена по принципу "вертикального" управления. В момент выдачи импульса СИФУ блокируется переключение ЛПУ.
В реверсивном электроприводе ЭПУ2-2 исполнения Е (рис. 2б) применен принцип параметрического выделения ЭДС по сигналам напряжения и тока двигателя (IR-компенсация). Сигнал U через фильтр и узел гальванической развязки поступает и искусственно переключается на вход датчика ЭДС. Напряжение с ДЕ подается на вход регулятора вместо сигнала тахогенератора. Для обеспечения устойчивости на скоростях, близких к номинальной, введено ослабление указанного сигнала в функции Uад с помощью ЗЧВ.
В остальном электропривод ЭПУ2-2 исполнения М аналогичен исполнению Е.
Конструктивно электроприводы состоят из двигателя, сглаживающего реактора, блока управления, блока ввода и задатчика частоты вращения.
Блоки ввода и управления выполнены в открытом исполнении с односторонним обслуживанием и допускают встройку в нормализованные шкафы комплектных устройств управления электроприводами.
Блок ввода состоит из четырех предохранителей и коммутационного реактора.
Блоки управления БС3101 и БС3201 состоят из силовой части, размещенной на охладителе и системы регулирования, расположенной на двух печатных платах.
Габаритные и установочные размеры блоков управления и блоков ввода приведены на рис. 3, габаритные размеры сглаживающих реакторов - на рис. 4.
Таблица к рис. 3
| Типоисполнение | Характеристики | Габаритные и установочные размеры, мм | |||||||||
| блока управления | блока ввода | ||||||||||
| А | В | L | Масса, кг, не более | А1 | В1 | С1 | Н1 | L1 | Масса, кг | ||
| БС3101-27 | Нереверсивные | 130 | 115 | 135 | 1,8 | 145 | 125 | 80 | 55 | 90 | 1,0 |
| БС3101-30 | 2,1 | 195 | 175 | 65 | 185 | 1,8 | |||||
| БС3101-34 | 160 | 125 | 155 | 2,6 | 2,4 | ||||||
| БС3201-27 | Реверсивные | 200 | 175 | 3,0 | 100 | 1,2 | |||||
| БС3201-30 | 185 | 1,8 | |||||||||
| БС3201-34 | 175 | 3,9 | 2,4 | ||||||||
| Назначение реактора | Ток, А | Габаритные размеры, мм | Масса, кг, не более | ||
| А | В | С | |||
| Для нереверсивного электропривода | 5 | 105 | 125 | 110 | 5 |
| 10 | 160 | 140 | 122 | 10,5 | |
| 25 | 142 | 20 | |||
| Для реверсивного электропривода | 5 | 122 | 18,0 | ||
| 10,25 | 196 | 169 | 170 | 28,0 | |
В комплект поставки входят: блок управления; блок ввода;
сглаживающий реактор; двигатель; задатчик частоты вращения; паспорт;
упаковочный лист; техническое описание и инструкция по эксплуатации;
запасные части и принадлежности в соответствии с перечнем предприятия-изготовителя.
По согласованию с заказчиком возможна поставка электроприводов без двигателя или сглаживающего реактора.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
