Регулятор тиристорный с микропроцессорной системой управления и регулирования
Общие сведения
Регулятор тиристорный с микропроцессорной системой управления и регулирования предназначен для применения в качестве цифрового двухзонного электропривода постоянного тока мощностью до 44 кВт и может использоваться для механизмов с однодвигательным приводом, а также в системах многодвигательного электропривода с управлением по локальной вычислительной сети при реализации систем стабилизации скорости. Регуляторы изготовляются для внутригосударственных поставок и на экспорт в страны с умеренным и влажным тропическим климатом.
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря не более 1000 м. Окружающая среда невзрывоопасная, запыленность не более 1 мг/м, наличие коррозиоактивных элементов по II типу атмосферы (атмосфера промышленных районов) по ГОСТ 15150-69. Группа условий эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды М1 по ГОСТ 17516.1-90. Вибрационные нагрузки в диапазоне частот от 1 до 35 Гц с ускорением не более 0,5 g, многократные ударные нагрузки с максимальным ускорением до 3 g и длительностью ударов 2-20 мс. Регуляторы климатического исполнения УХЛ4 допускают эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от 1 до 35°С относительной влажности воздуха не более 80% при температуре 25°С. Регулятор тиристорный с микропроцессорной системой управления и регулирования соответствует ТУ 16-94 РЯКБ.654475.001 ТУ. ТУ 16-94 РЯКБ.654475.001 ТУ
Технические характеристики
Номинальная мощьность, кВт не более - 44 Номинальный ток, А, не более - 100 Ток перегрузки в течение 10 с, А, не более - 200 Номинальное выпрямленное напряжение, В, не более - 440 Диапазон регулирования скорости - 1:100 Силовой тиристорный мост питания якоря - трехфазный, нереверсивный Силовой тиристорный мост питания обмотки возбуждения - однофазный, нереверсивный Система автоматического регулирования - прямое, цифровое, с использованием микроЭВМ на микропроцессоре КМ181ВМ86 Структура регулирования: якоря - двухконтурная возбуждения - одноконтурная Объем памяти оперативного запоминающего устройства, кБ - 16 Объем памяти постоянного запоминающего устройства, кБ - 256 Статическая точность поддержания частоты вращения природного электропривода в диапазоне регулирования 1:10 при использовании: импульсного датчика скорости, % - +0,02 аналогового тахогенератора, % - +0,1 Динамическая точность поддержания частоты вращения приводного электропривода в диапазоне регулирования 1:10 при стандартном возмущении, % - +0,3 Используемый датчик скорости - импульсный фотоэлектрический датчик; аналоговый тахогенератор переменного или постоянного тока Датчик тока якоря - трансформатор тока Датчик тока возбуждения - трансформатор тока Количество аналоговых входов, не более - 6 Количество аналоговых выходов, не более - 4 Диапазон напряжений входных и выходных аналоговых сигналов, В - 0-10 Входное сопротивление аналоговых входов, кОм - 2 Выходное сопротивление аналоговых выходов, кОм - 2 Количество релейных выходов, не более - 2 Количество релейных входов, не более - 5 Управление - аналоговый сигнал через аналоговый вход, цифровой сигнал по последовательному каналу связи Количество двунаправленных последовательных каналов связи, не более - 1 Входное напряжение цифрового сигнала последовательной связи, В, не более - 24 Ток последовательного канала связи, мА, не более - 20 Габаритные размеры, мм - 270x245x290 Масса, кг, не более - 7
Конструкция и принцип действия
Регулятор тиристорный выполнен в виде единой конструкции, состоящей (рис. 1) из платы процессора ППР, платы релейного и аналогового ввода-вывода ПВРА, платы гальванических развязок ПГР и радиатора, на котором размещены силовые тиристорные блоки, трансформаторы тока. Вся конструкция соединена между собой механически, а платы объединены интерфейсом связи через разъемы.
Структурная схема регулятора ПВРА - плата релейного и аналогового ввода-вывода;
ППР - плата процессора;
ПГР - плата гальванических развязок;
СИФУ - система импульсно-фазового управления;
БП - блок питания;
ШУ, ША, ШД - шины связи;
ТА1, ТА2 - трансформаторы тока Связь с внешними устройствами осуществляется через клеммные рейки, расположенные на конструкции регулятора. Вся конструкция с блоков и внешней стороны закрыта крышками. Радиатор изолирован от потенциальных цепей и крепление регулятора в шкафах осуществляется через радиатор. Плата процессора ППР представляет собой микроЭВМ, построенную на микропроцессорном наборе КМ1810, и предназначена для реализации цифрового двухконтурного регулятора, замкнутого по скорости и току (регулятор скорости, регулятор тока); одноконтурного регулятора тока, замкнутого по току возбуждения; системы импульсно-фазового управления (СИФУ) для управления тиристорами силовых мостов питания якоря и возбуждения. Программное обеспечение разрабатывается для конкретного электропривода с учетом технического задания заказчика. Плата процессора ППР выполняет следующие функции: программная реализация алгоритмов регулирования заданной величины;
преобразование частоты входных импульсов от датчика скорости в унитарном коде в двоичный параллельный код, поступающий на шину данных и пропорциональный скорости вращения;
реализация функций абсолютного и астрономического таймера;
обеспечение контроля оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ);
обеспечение аппаратного контроля времени выполнения программ;
обеспечение фоновой работы по самодиагностике;
программная реализация протоколов обмена последовательного двунаправленного канала связи;
синхронизация работы всех устройств цифрового регулятора тока;
формирование синхронизирующих импульсов для СИФУ;
формирование угла направления для СИФУ;
формирование заполнения импульса управления тиристорами;
формирование импульсов управления тиристорами;
обеспечение установки микропроцессорной системы в исходное состояние при сбое питания. Нормальное функционирование микроЭВМ, собранной на плате ППР, возможно только при наличии рабочей программы, записанной на кристаллах ПЗУ и ориентированной на выполнение конкретного алгоритма работы. Составление программы работы микроЭВМ представляет собой отдельную работу и выполняется при проектировании электропривода объекта. Запись программы в ПЗУ производится на специализированной установке - программаторе. Установка конфигурации платы ППР выполняется при наладке и зависит от конкретного алгоритма работы электропривода. Плата релейного и аналогового ввода-вывода ПВРА предназначена для реализации аналого-цифрового преобразователя при вводе аналоговых сигналов, цифро-аналогового преобразователя при выводе аналоговых сигналов, ввода-вывода релейных сигналов, а также для организации защиты тиристорного преобразователя и управления релейной частью электропривода. Плата ПВРА работает под управлением платы процессора ППР. Нормальное функционирование платы ПВРА возможно только совместно с платой процессора ППР, в которой записана на кристаллах ПЗУ рабочая программа, ориентированная на выполнение конкретного алгоритма работы. Установка конфигурации платы ПВРА выполняется при наладке и зависит от конкретного алгоритма работы электропривода. Плата гальванических развязок ПГР предназначена для размещения импульсных трансформаторов, которые служат для развязки импульсов управления, поступающих на тиристоры силовых мостов, RС-цепочек защиты тиристоров в переходных режимах гальванических трансформаторных развязок цифровых сигналов двунаправленного канала последовательной связи и трех цифровых сигналов от импульсного датчика скорости, а также для размещения выпрямительных мостов для сигналов тока якоря и тока возбуждения, поступающих от трансформаторов тока. Силовой нереверсивный тиристорный блок питания якоря предназначен для преобразования переменного трехфазного напряжения сети 380 В в постоянное регулируемое напряжение 0-440 В по схеме трехфазного моста. Для преобразования используются тиристорные модули МТТ-125-12, расположенные на едином радиаторе. В каждом находятся по два радиатора. Управление тиристорами осуществляется от импульсных трансформаторов, расположенных на плате ПГР, RС- цепочки для каждого тиристора также расположены на плате ПГР, причем крепежные шпильки, крепящие плату ПГР, одновременно являются токоведущими. Входные и выходные силовые шины тиристорного блока выводятся непосредственно на клеммник. Тороидальные трансформаторы тока для измерения переменного тока в силовой цепи питания якоря установлены на радиаторе, а первичная обмотка (силовая шина, состоящая из одного витка) пропущена через магнитопровод. Вторичные обмотки трех трансформаторов тока соединены в "звезду". Силовой нереверсивный тиристорный блок питания возбуждения предназначен для преобразования переменного однофазного напряжения сети 380 В в постоянное регулируемое напряжение 0-220 В по схеме однофазного моста. Для преобразования используются диодно-тиристорные модули МДТ-10-12, расположенные на едином радиаторе, используемом для силового тиристорного блока питания якоря. В каждом тиристорном модуле находятся диот и тиристор. Управление тиристорами осуществляется от импульсных трансформаторов, расположенных на плате ПГР. RС-цепочки для каждого тиристора также расположены на плате ПГР, причем крепежные шпильки, крепящие платы ПГР, одновременно являются токоведущими. Входные и выходные силовые выводы тиристорного блока выводятся непосредственно на клеммник. Тороидальный трансформатор тока для измерения переменного тока в силовой цепи питания возбуждения установлен на радиаторе, первичная обмотка пропущена через магнитопровод. Необходимые напряжения для питания управляющей части тиристорного регулятора тока по-даются на разъем плат ППР, ПВРА, ПГР от отдельного блока питания, имеющего следующие источники: +24 В (РS); - 24 В для питания линии последовательной связи;
+32 В (VР); - 32 В для питания релейной части регулятора;
+32 В; - 32 В для питания импульсного датчика скорости ПДФ;
+12 В (Р); - 12 В для питания коммутирующего напряжения трансформаторных развязок;
+22 В (А); - 22 В для стабилизатора + 15 В;
+12 В; - 24 В для питания выходных реле и импульсных трансформаторов;
+12 В - для питания стабилизаторов + 5 В;
sinНР - для синхронизации СИФУ с питающей сетью. Цифровой регулятор является законченным изделием и применяется в качестве регулируемого электропривода постоянного тока для управления различными механизмами. Функциональная схема регулятора представлена на рис. 2. Программно реализованы два контура регулирования якорной цепи электродвигателя постоянного тока - регулятор скорости РС, замкнутый по скорости, и регулятор тока РТ, замкнутый по току. Кроме того, программно реализован один контур регулирования тока, замкнутый по току возбуждения, для регулирования тока возбуждения электродвигателя постоянного тока. Такая структура позволяет осуществлять регулирование в якорной цепи, а также использовать данный регулятор в электроприводах с двухзонным регулированием при большом диапазоне регулирования.
Функциональная схема регулятора УУП - устройство управления приводом;
ЦЗС - цифровое задание скорости;
ЦРС - цифровой регулятор скорости;
УПС1,УПС2 - устройства преобразования скорости;
ЦРТЯ - цифровой регулятор тока якоря;
УПТ1, УПТ2 - устройства преобразования тока;
ЦРТВ - цифровой регулятор тока возбуждения;
УУТ1, УУТ2 - устройства управления тиристорами;
УСВ - устройство связи;
РГ - развязка гальваническая;
ТА1, ТА2 - трансформаторы тока;
ЦЗТВ - цифровое задание тока возбуждения;
СТБ1, СТБ2 - силовые тиристорные блоки;
МПУ - микропроцессорное устройство управления;
БП - блок питания;
УП - устройство питания;
УС - устройство силовое;
УО - устройство ограничения;
УД - устройство диагностики МПУ Система импульсно-фазового управления тиристорами выполнена в цифровом виде и реализует вертикальный принцип управления тиристорами при синхронизации СИФУ с сетью питания. Управление регулятором можно осуществлять двумя способами: по последовательному двунаправленному каналу связи; включением реле управления от каких-либо контактных аппаратов. Последовательный канал связи можно объединить локальной вычислительной сетью при использовании регулятора в многодвигательных и однодвигательных электроприводах, при этом по каналу связи могут передаваться как команды управления (включение, отключение и т. д.), так и уставки задания. Кроме этого, обеспечивается сбор и выдача всей информации о работе электропривода в цифровом виде (скорость, соотношение скоростей, ток и т. д.). Выбор системы управления определяется на стадии проектирования конкретного механизма по заданию заказчика. В процессе работы регулятора производится программное диагностирование системы электропривода и отдельных составляющих частей. Полное диагностирование до уровня микросхем производится при выпуске на заводе, а также при проверке после ремонта. Нормальное функционирование цифрового регулятора возможно только при наличии рабочей программы, записанной на кристаллах ПЗУ и ориентированной на выполнение конкретного алгоритма работы. Составление программы работы представляет собой отдельную задачу и выполняется при проектировании электропривода.
В комплект поставки входят: регулятор тиристорный; одиночный комплект ЗИП согласно ведомости ЗИП предприятия-изготовителя;
комплект эксплуатационной документации согласно ведомости эксплуатационных документов предприятия-изготовителя.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
