Преобразователи нереверсивные транзисторные серии ПНТ1М

Общие сведения

Преобразователи предназначены для приведения в движение общепромышленных механизмов с помощью электродвигателей постоянного тока с электромагнитным возбуждением или возбуждением от постоянных магнитов типов ЭП, ПСТ, ПБСТ, 2ПБ и др., аналогичных по параметрам. Применяются в нереверсивных электроприводах станков, прессов, текстильного, деревообрабатывающего и другого оборудования. Преобразователи имеют простую систему регулирования благодаря использованию полностью управляемого регулирующего элемента - силового транзистора. При этом, благодаря высокой частоте переключения этого транзистора, без использования сглаживающего дросселя в цепи якоря двигателя обеспечиваются малый уровень пульсации тока якоря двигателя и высокий коэффициент использования электродвигателя по моменту. В преобразователях имеется встроенный источник питания обмотки возбуждения для двигателей с электромагнитным возбуждением. Изготовляются для внутригосударственных поставок и на экспорт.

Структура условного обозначения

ПНТ1М-Х-ХХ Х:
ПНТ - преобразователь нереверсивный транзисторный;
1 - номер разработки;
М - модернизированный;
Х - номинальное напряжение питающей сети:
2 - 220 В, 3 - 380 В;
Х - номинальный выходной ток:
5 - 5 А, 010 - 10 А, 020 - 20 А;
Х - вид обратной связи при построении электропривода:
Е - по ЭДС, С - по скорости;
Х - климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения
(4) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации

В закрытых помещениях при отсутствии непосредственного воздействия солнечной радиации. Высота над уровнем моря не более 1 000 м. При эксплуатации на высоте от 1 000 до 4 300 м температура окружающей среды снижается на 0,6°С на каждые 100 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). Верхнее значение относительной влажности воздуха 80% при температуре 25°С для исполнения УХЛ4 и 98% при температуре 35°С для исполнения О4. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами и токопроводящей пылью. Группа условий эксплуатации в части коррозионной активности атмосферы Л по ГОСТ 15150-69. Допускается воздействие грибковой плесени для климатического исполнения О4. Степень защиты IР00 по ГОСТ 14254-96. Рабочее положение вертикальное с возможным отклонением не более 5° в любую сторону. Группа механического исполнения М8 по ГОСТ 17516.1-90, при этом допускаются вибрационные нагрузки в диапазоне частот от 0,5 до 55 Гц с максимальным ускорением до 1g. Степень жесткости II по ГОСТ 17516.1-90. Класс по способу защиты человека от поражения электрическим током 0I по ГОСТ 12.2.007.0-75. Требования техники безопасности по ГОСТ 22789-94 и ГОСТ 12.2.009-80, пожаробезопасности - по ГОСТ 12.1.004-91. Преобразователи соответствуют требованиям ТУ 3431-006-00216823-94 и ГОСТ 27803-91, на экспорт - дополнительно РД 16.01.007-88. ТУ 3431.006.00216823-94;ГОСТ 27803-91

Технические характеристики

Типы и основные параметры преобразователей приведены в табл. 1.

Таблица 1

Тип преобразователя Номинальное напряжение питающей сети, В Номинальный ток преобразователя, А Напряжение на выходе преобразователя при номинальном напряжении питающей сети, В,
не более		 Коэффициент использования двигателя при номинальном напряжении питающей сети Блок питания обмотки возбуждения
однофазной трехфазной однофазной трехфазной Длительно допустимый ток, А, не более Выходное напряжение при напряжении питающей сети, В, не более
однофазной трехфазной
ПНТ1М-2.005 220 5 178 267 0,78 1 1,5 178 267
ПНТ1М-2.010 10
ПНТ1М-2.020 20
ПНТ1М-3.005 380 5 307 460 307 460
ПНТ1М-3.010 10
ПНТ1М-3.020 20
Питание преобразователей осуществляется от однофазной или трехфазной сети переменного тока частотой 50 или 60 Гц напряжением 220, 230 или 380 В (в зависимости от исполнения преобразователя по напряжению) непосредственно или через согласующий силовой трансформатор или автотрансформатор, а при напряжении сети 400, 415, 440 и 500 В только через понижающий трансформатор или автотрансформатор. Предельные отклонения напряжения питающей сети от -15 до +10%, частоты + 2% номинального значения. Диапазон регулирования скорости при использовании в качестве датчика обратной связи тахогенератора, установленного на валу электрического двигателя, составляет до 1:2 000, а без использования тахогенератора (с обратной связью по ЭДС двигателя) - до 1:50. Кратность максимального тока преобразователя к номинальному не более 1,5 в течение 14 с. Номинальный режим работы продолжительный S1. Допускается работа в кратковременном S2 и повторно-кратковременном режимах S3 по ГОСТ 183-74. Гарантийный срок: для внутригосударственных поставок - 2 года со дня ввода преобразователя в эксплуатацию, но не более 2,5 лет со дня получения потребителем; для поставок на экспорт - 1 год со дня ввода в эксплуатацию, но не более 2 лет с момента проследования через государственную границу РФ.

Блоки преобразователей могут размещаться в шкафу управления, на щите управления, в нише станка или другого производственного механизма с учетом степени защиты. Габаритные и установочные размеры блоков преобразователей приведены на рис. 1, монтажные зоны и зоны обслуживания - на рис. 2.

Габаритные и установочные размеры блоков преобразователей серии ПНТ1М

Таблица к рис. 1

Тип блока преобразователя Размеры, мм Масса, кг
А Б В Г Д Е
ПНТ1М-2.005 275 300 320 50 85 189 4,1
ПНТ1М-3.005
ПНТ1М-2.010 75 110 5,1
ПНТ1М-3.010
ПНТ1М-2.020 330 350 370 90 125 6,9
ПНТ1М-3.020

Монтажные зоны и зоны обслуживания блоков преобразователей серии ПНТ1М Электрическая принципиальная схема блоков преобразователей представлена на рис. 3.

Электрическая принципиальная схема блоков преобразователей серии ПНТ1М: E1.1, E5.1, E5.2 - блоки защитных RC-цепей;
RU - варистор;
Rдоп - дополнительный резистор;
Cдоп - дополнительный конденсатор;
Uп - напряжение питания вторичных цепей;
ОВМ - обмотка возбуждения двигателя;
FU - предохранитель;
E4 - блок предохранителя;
БУ1 (Е2), БУ2 (Е3) - блоки управления;
Х1 - разъем Трехфазное напряжение питающей сети 220 или 380 В в зависимости от исполнения по напряжению (непосредственно или через силовой согласующий трансформатор) подается на зажимы ХТ1.1-ХТ1.3 (цепи L1-L3) через защитные предохранители. В случае однофазной питающей сети подключение производится к любым двум зажимам цепей L1-L3. На зажимы ХТ1.4, ХТ1.5 подается однофазное переменное напряжение 220 или 380 В той же (или другой) питающей сети для питания цепей управления и вентилятора (при наличии последнего). Силовое напряжение выпрямляется диодными модулями VD1-VD3 и фильтруется конденсаторами С1, С2, а также конденсаторами, входящими в блок защитных RС-цепей (Е1.2). Выпрямленное и отфильтрованное напряжение U через трансформатор тока ТТ и силовой транзисторный ключ VТ1 подается на зажимы ХТ1.8 (цепь +Uд), ХТ1.9 (цепь -Uд), к которым подключается якорь двигателя постоянного тока Яд. помощью транзисторного ключа и силового высокочастотного диода VD4 осуществляется широтно-импульсное регулирование питающего напряжения двигателя М в пределах от 0 до 0,9U. При этом при открытом ключе VТ1 напряжение Uд=U (происходят нарастание тока в цепи якоря двигателя и запасание энергии в индуктивности якорной цепи), а при закрытом ключе VТ1 напряжение Uд=0 (ток якоря двигателя под действием энергии, запасенной в индуктивности, протекает в якорной цепи в том же направлении, замыкаясь через диод VD4 и уменьшаясь по величине). Функциональная схема системы управления блоков преобразователей приведена на рис. 4.

Функциональная схема системы управления блоков преобразователей серии ПНТ1М: R1-R6 - резисторы;
C1, С2 - конденсаторы;
DA1, DA2 - операционные усилители;
V1 - диодный оптрон;
УЗ и Б - узел защит и блокировок;
РР - замыкающий контакт "Разрешение работы";
СЗ - кнопочный выключатель "Сброс защит";
контакты 1-4, 2-3 - обратная связь по скорости;
контакты 1-2 - обратная связь по ЭДС двигателя;
остальное см. на рис. 3 Система регулирования частоты вращения выполнена двухконтурной с ПИ-регуляторами скорости (РС) и тока (РТ) и широтно-импульсным преобразователем (ШИП) аналогового выходного сигнала регулятора тока в импульсный сигнал управления силовым транзистором. В состав ШИП входят широтно-импульсный модулятор (ШИМ) и устройство гальванической развязки силовых цепей и цепей управления V1. Датчиком тока является трансформатор тока ТТ и специальная измерительная схема (ИС). В цепи тахогенератора ВR при построении электроприводов с обратной связью по скорости или для формирования сигнала обратной связи при построении электроприводов с обратной связью по ЭДС двигателя предусмотрен датчик ЭДС (ДЭДС). Все вышеперечисленные узлы расположены на печатной плате блока управления БУ1 (Е2), см. рис. 3. На этой же печатной плате расположены элементы системы защит, сигнализации и блокировок. В блоке управления БУ2 (Е3) расположены источник питания собственных нужд преобразователя (ИП) и блок питания обмотки возбуждения двигателя (БПОВ), обеспечивающий стабилизацию тока этой обмотки на заданном уровне. Потенциометр задания выходного тока БПОВ расположен на печатной плате блока управления БУ1. Печатная плата блока управления БУ1 расположена прямо под лицевой панелью преобразователя. Поэтому все регулировочные элементы и индикаторы состояния преобразователя доступны без снятия лицевой панели. Электроприводы на базе преобразователей ПНТ1-М работают следующим образом. При подаче напряжения питания в блоке преобразователя загорается зеленый светодиод, сигнализирующий о готовности электропривода к работе. Одновременно выход "Готовность к работе" ("ГР") подключается к цепи "Общий", замыкая цепь, информирующую внешние устройства о готовности электропривода к работе. После замыкания контакта РР система регулирования разблокируется, и в блоке преобразователя загорается второй зеленый светодиод, яркость свечения которого пропорциональна среднему значению напряжения, подающегося на якорь двигателя. Разблокированная система регулирования обеспечивает отработку сигнала задания скорости на входе Uад таким образом, что максимальная частота вращения вала двигателя достигается при Uад = -10 В. Регулировочная характеристика электропривода на базе преобразователя ПНТ1-М - линейная. Максимальная частота вращения вала двигателя определяется коэффициентом обратной связи, подаваемой на вход регулятора скорости. При возникновении в электроприводе аварийной ситуации соответствующая защитная схема блокирует систему регулирования. Оба зеленых светодиода гаснут, выход "ГР" отключается от цепи "Общий", одновременно загорается красный светодиод. В случае если аварийная ситуация не привела к выходу из строя электропривода и его элементов, работоспособность электропривода восстанавливается после замыкания и размыкания контакта СЗ. Подключение преобразователя приведено на рис. 5-7.

Подключение силовых цепей блоков преобразователей серии ПНТ1М: FU1-FU3 - предохранители;
остальное см. на рис. 3

Подключение сигнальных цепей блоков преобразователей серии ПНТ1М при построении электропривода с обратной связью по ЭДС: обозначение см. на рис. 4

Подключение сигнальных цепей блоков преобразователей серии ПНТ1М при построении электропривода с обратной связью по скорости: обозначение см. на рис. 4 Внешними цепями преобразователя являются: на клеммной колодке ХТ1-цепи: подключения силового питающего напряжения (зажимы ХТ1.1-ХТ1.3 цепи L1-L3);
подключения напряжения питания системы управления и вентилятора (зажимы ХТ1.4 и ХТ1.5 цепи ~Uп);
подключения перемычки или внешнего резистора сопротивлением 2,7 кОм мощностью не менее 25 Вт для ограничения напряжения на вентиляторе при питании преобразователя от сети напряжением 380 В (зажимы ХТ1.4 и ХТ1.7);
подключения якоря двигателя (зажимы ХТ1.8 и ХТ1.9 цепи +Uд и -Uд);
подключения обмотки возбуждения (зажимы ХТ1.6 и ХТ1.8 цепи +Uом и -Uом);
подключения дополнительного конденсатора при питании преобразователя от сети со значительной индуктивностью, трансформатора или автотрансформатора (зажимы ХТ1.8 и ХТ1.10 цепи +Uд и -U);
заземления;
на разъеме Х1 блока управления БУ1 - цепи: подключения датчика скорости (тахогенератора) (цепи Uв и Общий РС);
подключения внешнего управляющего устройства (цепи Uад, Общий РС, -15 В, РР, ГР, Общий, СЗ ). Сечения проводов для подключения силового питающего напряжения и якоря двигателя приведены в табл. 2.

Таблица 2

Тип преобразователя Сечение проводов, мм2, для подключения Тип предохранителя
силового напряжения якоря двигателя
ПНТ1М-2.005
ПНТ1М-3.005		 0,75 0,75

ПП24-25-3723
Пл. вст. 6,3 А

ПНТ1М-2.010
ПНТ1М-3.010		 1,0 1,0

ПП24-25-3723
Пл. вст. 16 А

ПНТ1М-2.020
ПНТ1М-3.020		 2,5 2,2

ПРС-63
Пл. вст. 40 А

Цепи заземления выполняются проводом не меньшего сечения, чем сечение фазного провода цепей подключения силового питающего напряжения. Сечение проводов остальных цепей не менее 0,2 мм2. Цепи подключения сигналов Uад, Uв, СЗ, РР, ГР, "Общий РС", "Общий" выполняются проводниками длиной не более 0,5 м отдельным (расстояние не менее 0,3 м) от силовых цепей жгутом. При большей длине подключение производится экранированным кабелем. Экран кабеля подключается к зажиму "Общий". Примечание. Допускается применение других типов предохранителей с аналогичными характеристиками. Емкость Ф дополнительного конденсатора при питании преобразователя от сети со значительной индуктивностью, трансформатора или автотрансформатора рассчитывается по формуле: С=А·Lпи-В, где: Lпи - индуктивность питающей сети, Гн;
А, В - расчетные коэффициенты, приведенные в табл. 3.

Таблица 3

Коэффициенты Значение коэффициентов для преобразователей типов
ПНТ1М-2.005 ПНТ1М-2.010 ПНТ1М-2.020 ПНТ1М-3.005 ПНТ1М-3.010 ПНТ1М-3.020
А, Гн/Ф 0,0065 0,026 0,11 0,003 0,012 0,05
В, Ф 1,5·10-6 1,5·10-6 8·10-6 1,5·10-6 1,5·10-6 8·10-6
- В комплект поставки входят: блок преобразователя, быстродействующие предохранители - 3 шт., комплект запасных частей согласно ведомости предприятия-изготовителя, паспорт, руководство по эксплуатации.

Характеристики Электротехнического оборудования

Характеристики станков

Характеристики КПО

Характеристики импортного оборудования

Характеристики насосного оборудования

Марки стали и сплавов

Прочее оборудование
© Машинформ | Справочник содержания драгоценных металлов | mashinform@bk.ru