Система управления тиристорного электропривода продольно-строгального станка (стр. 5 из 7)
формирователя длительности импульсов (ФДИ) нa элементах С4; V8.
Схема, работает следующим образом:
Синхронизирующее фазное напряжение, поступающее из ИСН сдвигается фильтром. Ф на угол 30 эл. градусов. C выхода фильтра напряжение с помощью пороговых элементов ПЭ1, ПЭ2 преобразуется в прямоугольные противофазные импульсы. Длительность импульсов определяет зону разрешения выдачи управляющих импульсов для двух тиристоров силового моста (анодной и катодной группы) одной и той же фазы сети.
При логическом сигнале «0» на выходах обоих пороговых элементов на выходе ФСИ формирует синхроимпульс (сигнал логической «1»); который осуществляет разряд ёмкости - С2 ГПН через открывшийся транзистор V6. Напряжение ГПН начинает снова линейно нарастать от нуля до 10 B. домен превышения напряжения ГПН над управляющим Uу, поступающим c выхода УО через резистор R1фиксируется нуль-орган НО, который изменяя. свое состояние c «1» на «0», и происходит переключение RS-триггера, вызывая появление на выходе ФДИ импульса, который совместно с сигналам пороговых элементов ПЭ1 и ПЭ2 формирует управляющие импульсы на выходах усилителей импульсов УИ «а» или УИ «х». Усилители импульсов собраны на транзисторах V9...V14, нагрузкой которых являются излучающиё диоды оптронных, тиристоров или вводные устройства ВУ при использовании обычных тиристоров (без оптронного входа).
Вводное устройство (ВУ) служит для гальванического разделения силовой цепи и цепи управления и состоит из 12 импульсных трансформаторов - защитных диодов и резисторов.
Усилители импульсов имеют два входа : один для «своего» импульса, другой - для «чужого» поступающего с другого формирователя импульсов сдвигом на 60 эл. градусов. Это необходимо – для получения сдвоенных импульсов, обеспечивающих нормальную работу трехфазной мостовой схемы выпрямления.
Управляющий орган (УО) выполнен на микросхеме А2.2 и служит для согласование выхода сигнала регулирования с входами СИФУ, а так же для установки углов амин, амакс, анач. Начальный угол регулирования (анач) устанавливается примерно 120 эл. градусов переменным резистором R20 при нулевых сигналах на входе УО. Угол амин устанавливается резисторам R40, угол амакс - резистором R39.
3. Экономическая часть
3.1.1 Энергетические показатели систем электроприводов
Оценка свойств электроприводов осуществляется с помощью энергетических показателей. К их числу относятся:
- коэффициент полезного действия – к. п. д.;
- коэффициент мощности – cosφ;
- потери мощности - ∆P;
- потери энергии - ∆A.
Эти показатели широко используют при создании новых, так и оценке работы уже действующих электроприводов.
Очевидно, что предпочтение должно быть отдано тому электроприводу, который обеспечивает требования заданного технологического процесса рабочей машины и имеет более высокие по сравнению с другими вариантами энергетические показатели. Эти же показатели позволяют оценить и эффективность уже работающих электроприводов, указывают на необходимость проведения модернизации электропривода или выполнения мероприятий по их повышению. Обеспечение высоких энергетических показателей работы электропривода весьма актуально в настоящее время, когда экономия энергетических и материальных ресурсов является задача первостепенной важности.
3.1.2 Расчетная таблица энергетических показателей систем электропривода
Таблица 12 – Энергетические показатели систем электропривода
| № | Энергетические показатели | Величины и расчетные формулы | Существующий электропривод | Проектируемый электропривод | ||||||||
| Значения энергетических показателей | ||||||||||||
| 1 | Электрический двигатель | Тип, мощность | 2ПН250LУХЛ4, Рн=45кВт, ωн=157рад/с | 4ПФ180SУХЛ4, Рн=45кВт, ωн=157рад/с | ||||||||
| 2 | Преобразователь | Тип, мощность | Генератор типа 2ПН250М УХЛ4, Рн.г.=55кВт, ωн=157рад/с | ЭПУ1-2-46-40F,MУХЛ4О4 Рн=75кВт | ||||||||
| 3 | К.п.д. двигателя | ηдв. | 0,85 | 0,88 | ||||||||
| 4 | К.п.д. преобразователя | ηпреобр. | 0,88 | 0,93 | ||||||||
| 5 | К.п.д. системы управления | ηсу | 0,97 | 0,98 | ||||||||
| 6 | К.п.д. механической передачи | ηм /табл. 13/ | 0,77 | 0,8 | ||||||||
| 7 | Общий к.п.д. электромеханической системы электропривода | ηэп=ηдв*ηпреобр*ηсу*ηм; | 0,55 | 0,64 | ||||||||
| 8 | Потери мощности в двигателе при нормальном режиме работы |  | 7,94 | 6,13 | ||||||||
| 9 | Потери мощности в преобразователе при номинальном режиме работы |  | 7,5 | 5,64 | ||||||||
| 10 | Потери мощности в системе управления |  | 0,35 | 0,06 | ||||||||
| 11 | Суммарные потери мощности в установившемся режиме работы |  | 15,79 | 11,83 | ||||||||
| 12 | Потери энергии в двигателе |  | 31760 | 24520 | ||||||||
| 13 | Потери энергии в преобразователе |  | 30000 | 22560 | ||||||||
| 14 | Потери энергии в системе управления |  | 1400 | 240 | ||||||||
| 15 | Суммарные потери энергии в установочном режиме |  | 63160 | 47320 | ||||||||
| 16 | Потери энергии в двигателе при пуске без нагрузки |  У – момент инерции | 3697,35 | 5071,68 | ||||||||
| 17 | Потери энергии при работе ЭП с нагрузкой (пуск) |  | 59,157 | 81,14 | ||||||||
| Наименование электропривода | Существующий вариант | Проектируемый вариант | ||||||||||
| 1 | Электропривод токарных станков | 0,77 | 0,8 | |||||||||
Вывод: по результатам технико-экономического сравнения энергетических показателей проектируемого и базового вариантов получены лучшие показатели по разрабатываемому проекту:
- общий КПД электропривода составляет 0,85/0,88
- суммарные потери мощности составляют 15,79/11,83
- суммарные годовые потери энергии в установившемся режиме 63160/47320
- общие потери электроэнергии в электроприводе с учетом переходных процессов 131,62/136,13
- коэффициент мощности электропривода 0,8/0,85
Таким образом, энергетические показатели характеризуют более высокую эффективность проектируемого варианта.
4. Охрана труда
4.1 Организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ при эксплуатации электропривода
Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках являются:
- оформление работы нарядом или распоряжением;
- допуск к работе;
- надзор во время работы;
- оформление перерыва работы в работе, перевод на другое место после окончания работы.
Остановимся подробнее на некоторых из них.
Оформление работы нарядом или распоряжением. Наряд – это письменное распоряжение на работу в электроустановках, определяющее место, время начала и окончания работы, условия её безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ.
Допуск к работе. Перед допуском к работе ответственный руководитель и производитель работ совместно с допускающим проверяют выполнение технических мероприятий по подготовке места работы. Проверка оформляется подписью ответственного руководителя в графе «Подготовку рабочего места проверил». После проверки выполнения технических мероприятий производится допуск бригады, который заключается в том, что допускающий проверяет, соответствует ли состав бригады и квалификация включенных в нее лиц записи в наряде.
Надзор во время работы. С момента допуска бригады к работам надзор за ней в целях предупреждения нарушений техники безопасности возлагается на производителя работ или наблюдающего. Изменения в составе бригады с оформлением в наряде могут быть внесены ответственным руководителем работ по данному наряду или лицом, имеющим право выдачи наряда по данной электроустановки.
Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность. Для подготовки рабочего места при работах с частичным или полным снятием напряжения должны быть выполнены в указанной ниже последовательности следующие технические мероприятия:
- производство необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче напряжения к месту работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;