Электроприводы постоянного тока типов ЭТ3И1М, ЭТ3И2М
Общие сведения
Электроприводы постоянного тока, тиристорные, реверсивные, однозонные, аналоговые с защитой от обрыва цепи тахогенератора предназначены для приведения в движение рабочих органов механизмов с плавным регулированием их частоты вращения.
Электроприводы изготовляются для внутригосударственных и экспортных поставок. ЭТ3И1(2)М:
ЭТ3И1М, ЭТ3И2М - типы электроприводов с двумя модификациями.
Условия эксплуатации
Номинальные значения климатических факторов соответствуют климатическому исполнению УХЛ4 или О4 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли в количестве, снижающем параметры электроприводов в недопустимых пределах.
Группа механического исполнения М8 по ГОСТ 17516.1-90.
Тип атмосферы по содержанию коррозийных агентов II по ГОСТ 15150-69.
Отсутствие резких толчков и ударов.
Место установки должно быть защищено от попадания воды, масла, эмульсии и т. п..
Рабочее положение: блока регулирования - крепление на вертикальной плоскости, клеммной колодкой вниз; задатчика частоты - любое; электродвигателя - в соответствии с техническими условиями на электродвигатель.
Электроприводы отвечают требованиям техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.7-83, ГОСТ 12.2.007.11-75, а также требованиям действующих "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правил технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденных государственной инспекцией по энергетическому надзору.
По способу защиты человека от поражения электрическим током электроприводы относятся к электрическим изделиям класса 0I по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Электропривод отвечает требованиям ТУ 16-530.229-78. ТУ 16-530.229-78
Технические характеристики
Питание электропривода осуществляется от трехфазной сети переменного тока через согласующий трансформатор со вторичными обмотками, соединеными звездой напряжением до 220 В с допустимым отклонением + 10 %. Частота питающей сети 50 Гц.
Диапазон регулирования частоты вращения, мин-1 - 1:1000
Номинальная мощность при номинальной частоте вращения, кВт - До 2
Номинальный ток якоря электродвигателя, А - До 10
Погрешность частоты вращения электродвигателя при изменении тока якоря от 0,15 до 1 номинального значения не должна превышать относительно установленной при токе якоря 0,5 номинального. В диапазоне допустимая погрешность изменяется линейно.
Значения погрешности при изменении частоты вращения приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Частота вращения, мин-1 | nном | 0,1nном | 0,01nном | 0,001nном |
| Погрешность, % | ±1 | ±5 | ±10 | ±10 |
Погрешность частоты вращения электродвигателя при изменении направления вращения в условиях номинальных значений тока якоря и напряжения питания не должна превышать 15 %, а при частоте вращения ниже 5 мин-1 не нормируется.
Степень защиты: блока регулирования IР00 по ГОСТ 14254-80, электродвигателя - в соответствии с техническими условиями на электродвигатель.
Гарантийный срок - 2 года со дня ввода электроприводов в эксплуатацию.
Электропривод осуществляет плавное регулирование частоты вращения электродвигателя вниз от номинального значения путем изменения напряжения на якоре при постоянном напряжении возбуждения. При таком способе регулирования сохраняется постоянный момент на валу электродвигателя.
Функциональная схема электропривода приведена на рис. 1.
Функциональная схема электроприводов типов ЭТ3И1М, ЭТ3И2М
Электропривод состоит из блока регулирования (БР), электродвигателя (М) с тахогенератором (G), согласующего трехфазного трансформатора (Т1) и задатчика частоты вращения (ЗЧ).
Блок регулирования (БР) состоит из блока силовых вентилей (БСВ), релейного регулятора (РР) с системой ограничения тока (СО), системы импульсно-фазового управления (СИФУ) с формирователем длительности импульсов (ФДИ), логики управления (ЛУ), токовой логики (ЛТ), логического переключающего устройства (ЛПУ), усилителей импульсов (УИ 1, 2), блока питания (БП) и схемы защиты от обрыва цепи тахогенератора.
Блок силовых вентилей (БСВ) предназначен для преобразования переменного напряжения в регулируемое выпрямленное напряжение. БСВ питается от вторичных обмоток согласующего трансформатора Т1. БСВ содержит катодную 3 и анодную 4 группы тиристоров, собранные по трехфазной нулевой схеме.
Релейный регулятор (РР) предназначен для усиления сигнала рассогласования между заданным и фактическим значениями. Заданное значение сигнала поступает от задатчика частоты вращения. Фактическое значение сигнала - от тахогенератора (G) пропорционально частоте вращения электродвигателя. Релейный регулятор собран на интегральных микросхемах и включает в себя усилитель, компаратор, интегратор и систему ограничения тока электродвигателя (СО).
Система импульсно-фазового управления (СИФУ) предназначена для выработки и выдачи в определенные моменты времени управляющего импульса. СИФУ построена по принципу вертикального управления и состоит из фазосдвигающей RС-цепи, формирователей на транзисторных ключах, логического устройства, синхронизированного с напряжением сети и с логикой управления, интегратора с положительной обратной связью и формирователя длительности импульсов (ФДИ).
Логика управления (ЛУ) предназначена для выдачи одновременно двух команд: "Разрешение" и "Запрет" в зависимости от полярности выходного сигнала релейного регулятора (РР). Если выходной сигнал положительный, то ЛУ выдает разрешение на выдачу управляющих импульсов в катодную группу и запрет на выдачу управляющих импульсов в анодную группу. Таким образом обеспечивается выбор работающей (катодной) группы тиристоров и неработающей (анодной) группы тиристоров.
Токовая логика (ЛТ) предназначена для выдачи одновременно двух команд: "Разрешение" и "Запрет" в зависимости от сигнала, снимаемого с шунта R3. Сигнал R3 дает информацию как о наличии или отсутствии тока в силовой цепи, так и о том, какая группа тиристоров включена. Так, если работает катодная группа тиристоров, то токовый сигнал, снимаемый с R3, имеет положительную полярность, а если работает анодная группа тиристоров - то отрицательную. ЛТ работает таким образом, что при отсутствии тока дает разрешение на включение любой из групп тиристоров. Включение определенной группы тиристоров в этом случае обеспечивается ЛУ. Как только включилась определенная группа тиристоров и появился ток в силовой цепи, ЛТ сразу же дает "Запрет" на включение другой группы тиристоров и "Разрешение" на работу работающей группы. Таким образом, ЛТ обеспечивает безаварийный режим БСВ, т. е. дает "Разрешение" на включение неработающей группы тиристоров только после исчезновения в цепи тока. ЛТ собрана на двух интегральных микросхемах и двух транзисторных ключах.
Логическое переключающее устройство (ЛПУ) предназначено для выдачи "Разрешения" или "Запрета" на прохождение управляющих импульсов с СИФУ в БСВ в зависимости от команд, поступающщих с ЛУ и ЛТ. Только при совпадении двух команд "Разрешение", поступаущих с ЛУ и ЛТ, ЛПУ пропускает управляющие импульсы в одну из групп тиристоров, запрещая при этом прохождение управляющих импульсов в другую группу. ЛПУ собрана на трехвходовой логике, на входы которой поступают команды с ЛУ, ЛТ и импульсы с ФДИ и СИФУ.
Усилитель импульсов (УИ) предназначен для усиления и формирования управляющих импульсов, поступающих в БСВ. УИ собран на двух транзисторах, включенных по схеме составного транзистора.
Блок питания (БП) предназначен для питания цепей управления электропривода, а также для питания обмотки возбуждения (ОВМ) электродвигателя (М). БП состоит из двух трехфазных стабилизаторов напряжения, однофазного стабилизатора напряжения, фазных синхронизирующих обмоток и выпрямителя для питания обмотки возбуждения электродвигателя.
Схема защиты при обрыве цепи тахогенератора (ОТГ) дает запрет на выдачу управляющих импульсов всех тиристоров, одновременно сигнализируя об аварии свечением красного светодиода. Электродвигатель останавливается.
Для установки необходимой частоты вращения предназначен задатчик частоты вращения (ЗЧ), который состоит из двух резисторов (R1, R2). Их применение вызвано необходимостью точной установки частоты вращения электродвигателя в большом диапазоне регулирования. Задатчик частоты вращения питается от источника стабилизированного напряжения. Для изменения направления вращения электродвигателя необходимо изменить полярность напряжения, подаваемого на задатчик частоты вращения. Для этого на клеммную колодку блока регулирования выведено стабилизированное напряжение обоих полярностей.
Согласующий трансформатор (Т1) предназначен для согласования напряжения питающей сети с выходным напряжением блока регулирования, а также для реализации трехфазной нулевой схемы.
Расположение функциональных блоков и элементов блока регулирования приведены на рис. 2.
Таблица к рис. 2
| Тип электропривода | Размеры, мм | Масса, кг, не более | |
| А | А1 | ||
| ЭТ3И1М | 290 | 271±2 | 6,5 |
| ЭТ3И2М | 400 | 381±2 | 7,5 |
Общий вид, габаритные, установочные размеры и масса блока регулирования электроприводов типов ЭТ3И1М, ЭТ3И2М:
1 - силовой блок;
2 - плата логики;
3 - плата СИФУ;
4 - плата регулятора;
5 - блок питания
Электропривод (см. рис. 1) работает следующим образом: направление вращения электродвигателя (М) и, следовательно, выбор работающей группы тиристоров 3 или 4 осуществляется в соответствии с полярностью напряжения задания U. При положительном напряжении задания (+U) работает катодная группа тиристора (3), а при отрицательном напряжении задания (-U) работает анодная группа тиристоров (4). При работе одной группы тиристоров, включение другой группы тиристоров исключено во избежание аварийного режима.
Включение электропривода (рис. 3)
Электрические схемы соединений электроприводов типов ЭТ3И1М и ЭТ3И2М:
а - с электродвигателем независимого возбуждения;
б - с электродвигателем, имеющим возбуждение от постоянных магнитов
При подаче напряжения питания на вход блока регулирования и отсутствии задающего напряжения (U=0) электродвигатель отключен, так как в исходном состоянии сняты управляющие импульсы тиристоров нормальноразомкнутым контактом реле Р1. При включении реле Р1 электродвигатель не вращается и находится в режиме электрического тормоза. При попытке внешней силой провернуть вал электродвигателя в любую сторону, электропривод препятствует этому воздействию и возвращает его в исходное положение. При U=0 и повороте электродвигателя внешней силой, задающим становится напряжение тахогенератора. Это напряжение приводит к включению группы тиристоров вызывающих усилие, препятствующее повороту электродвигателя от исходного положения.
Возможно включение электропривода подачей напряжения питания. Для этого необходимо поставить перемычки Х7:10, Х7:11, а реле Р1 в этом случае исключить, при этом возможен поворот вала в момент включения.
Работа электропривода при подаче напряжения задания
При подаче U на вход релейного регулятора (РР) на его выходе появляется однополярный сигнал, и он устанавливается в зоне положительного или отрицательного уровня в зависимости от полярности U. Одновременно сигнал с выхода РР поступаент в СИФУ и на логику управления ЛУ. В СИФУ он смещает управляющие импульсы в сторону увеличения выпрямленного напряжения, а в ЛУ он дает разрешение на прохождение управляющих импульсов в одну из групп 3 или 4 тиристоров. При положительном сигнале U управляющие импульсы поступают в катодную группу, при отрицательном - в анодную. Токовая логика (ЛТ) при отсутствии тока электродвигателя дает разрешение на прохождение управляющих импульсов в любую группу и в начальный момент включения рабочая группа выбирается логикой управления (ЛУ). Как только появится ток в одной из групп 3 или 4, токовая логика (ЛТ) сразу заблокирует другую 4 или 3 группу и только после исчезновения тока в работающей группе выдаст разрешение на включение неработающей группы. Поэтому работает одновременно только одна группа тиристоров, и электродвигатель вращается в ту или другую сторону на заданной частоте вращения, определяемой величиной полярности U.
Работа электропривода при снижении частоты вращения
Снижение частоты вращения электродвигателя производится снижением U. Сигнал U становится меньше U и разность U-U на входе РР меняет знак. На выходе РР сигнал сначала меняет свою полярность на противоположную, при этом в СИФУ управляющие импульсы сдвигаются резко в сторону уменьшения выпрямленного напряжения, а логика управления (ЛУ) при этом выдает разрешение на прохождение управляющих импульсов в неработающую группу. После отключения управляющих импульсов в рабочей группе тиристоров электромагнитная энергия, запасенная в электродвигателе, очень быстро исчезает, а вместе с ней исчезает и ток в работающей группе. Как только исчезает ток в рабочей группе, ЛТ выдает разрешение на включение неработающей группы тиристоров. Происходит рекуперативное торможение с отдачей кинетической энергии, накопленной во вращающихся частях электродвигателя, в сеть. Частота вращения электродвигателя резко снижается и теперь U становится больше U. Регулятор (РР) меняет скачком полярность на выходе, ЛУ переключится и даст разрешение на включение ранее работающей группы тиристоров.
Электродвигатель будет продолжать вращаться в том же направлении, но с меньшей частотой вращения, определяемой новым значением U.
Реверс электропривода
Реверс электродвигателя происходит аналогично снижению частоты вращения с той лишь разницей, что торможение электродвигателя, за счет включения другой группы тиристоров, происходит до его полной остановки, а затем идет быстрый разгон электродвигателя, но уже в обратном направлении.
Применение в блоке регулирования релейного регулятора РР обеспечивает высокие динамические параметры электропривода.
Работа электропривода с нагрузкой
При резком увеличении нагрузки частота вращения электродвигателя уменьшится и на входе РР появится сигнал рассогласования, который переключит скачком регулятор, и он включится в зону выдачи максимального сигнала. При этом на якорь электродвигателя подается максимальное напряжение, частота вращения электродвигателя увеличивается.
Регулятор РР включен в положение выдачи максимального сигнала до тех пор, пока входной сигнал не достигнет порога сравнения. При достижении порога сравнения РР сразу переключится и выдаст максимальный сигнал другой полярности. Произойдет торможение электродвигателя, как в случае снижения частоты вращения.
При сбросе нагрузки порядок отработки сигнала рассогласования происходит аналогично, но в обратном направлении.
Таким образом, при малейшем рассогласовании той или другой полярности регулятор (РР) и блок регулирования (БР) выдает максимальное напряжение той или другой полярности, обеспечивая хорошую динамику электропривода.
Электрические схемы соединений электроприводов ЭТ3И1М и ЭТ3И2М приведены на рис. 3.
Общий вид, габаритные, установочные размеры и масса блока регулирования и согласующего трансформатора соответственно приведены на рис. 2 и 4.
Таблица к рис. 4
| Тип электропривода | Размеры, мм | Масса, кг, не более | ||
| В | В1 | В2 | ||
| ЭТ3И1М | 60 | 114 | 144 | 30 |
| ЭТ3И2М | 90 | 144 | 174 | 42 |
Общий вид, габаритные, установочные размеры и масса согласующего трансформатора электропривода типов ЭТ3И1М, ЭТ3И2М Е Комплектность электроприводов ЭТ3И1М, ЭТ3И2М приведена в табл. 2.
Таблица 2
| Обозначение | Наименование | Количество | Примечание |
| ГИЕВ.687432.014 | Блок регулирования | 1 | ЭТ3И1М |
| ГИЕВ.687432.015 | ЭТ3И2М | ||
| R1, R2 (задатчики частоты вращения) | Резисторы СП4-1а-0,5-3,3 кОм-А-ВС-2-УХЛ4 | 2 | Допускается замена на ППБ-15Г-3,3 кОм±10 % |
| М | Электродвигатель Конструктивное исполнение по способу монтажа | 1* | Порядковый номер |
| ИГАЕ.654512.002ПС | Паспорт | 1 | – |
| ИГАЕ.654512.00234-02 | Электрическая схема соединений | 1 | ЭТ3И1М, ЭТ3И2М |
| ИГАЕ.654512.002ТО | Техническое описание и инструкция по эксплуатации | – | Поставляется 1 экз. на партию до 50 шт., по заказу |
| – | Комплект ЗИП к электродвигателю и эксплуатационная документация | – | В объеме поставки предприятия-изготовителя |
| ИГАЕ.654512.002И | Инструкция по регулированию | – | При поставках без электродвигателя |
| – | Согласующий трансформатор | – | По заказу |
| ГИЕВ.671134.003 | Трансформатор | 1 | ЭТ3И1М 170 В |
| ГИЕВ.671134.003-01 | 1 | ЭТ3И1М 220 В | |
| ГИЕВ.671134.003-02 | 1 | ЭТ3И2М 170 В | |
| ГИЕВ.671134.003-03 | 1 | ЭТ3И2М 220 В |
* Возможна поставка без электродвигателя
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
