Электрическое регулирование

тор, вентильную группу, сглаживающий фильтр и нагрузку. С помощью трансформатора производится преобразование входного напряжения, а также электрическое разделение отдельных цепей выпрямителя. Вентили обеспечивают одностороннее прохождение тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение преобразуется в пульсирующее. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения к выходным зажимам выпрямителя подключают сглаживающий фильтр.

Обобщенная структурная схема выпрямителя, представленная на 5.1, включает силовой трансформатор, вентиль, сглаживающий фильтр и нагрузку. С помощью трансформатора производится преобразование входного напряжения, а также электрическое разделение отдельных цепей выпрями-

Г) схемное, или электрическое, разделение, при котором для передачи каждого сигнала отводится своя электрическая цепь (этот способ используется в системах с дистанционным управлением, о которых будет сказано далее);

изоляции (425). Применение малых напряжений (426). Электрическое разделение сети (426). Электрозащитные средства (426)

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ СЕТИ

Электрическое разделение сети — разделение электрической сети с помощью разделительного трансформатора на отдельное электрически не

ние, зануление, защитное отключение, электрическое разделение сетей разного напряжения, применение малого напряжения, изоляция токоведущих частей, выравнивание потенциалов.

4.4.4. Электрическое разделение сетей

Электрическое разделение сетей осуществляется через специальный разделительный трансформатор, который отделяет сеть с изолированной или глухозаземленнои нейтралью от участка сети, питающего электроприемник. При этом связь между питающей сетью и сетью приемника осуществляется через магнитные поля, участок сети приемника и сам приемник не связываются с землей. Разделительный трансформатор представляет собой специальный трансформатор с коэффициентом трансформации, равном единице, напряжением не более 380 В, с повышенной надежностью конструкции и изоляции. От трансформатора разрешается питание не более одного приемника с током не более 15 А. В качестве разделительных трансформаторов могут быть использованы трансфор-

4.4.4. Электрическое разделение #ётей.............206

который имеет двойное назначение: он осуществляет электрическое разделение телемеханической схемы и силовой цепи, а также понижает уровень преобразуемой величины. За трансформатором следуют выпрямитель и фильтр, на выходе которого возникает постоянный ток, являющийся функцией значения входной величины.

Разделительные трансформаторы. Обычные трансформаторы осуществляют электрическое разделение цепей. Такие трансформаторы вполне пригодны для устройств с малым усилением или для устройств, не чувствительных к помехам. Однако, если трансформатор применяется в устройстве с большим усилением или в чувствительном устройстве, он должен иметь конструкцию, которая обеспечивала бы по сигналам помехи развязку первичной и вторичной цепей. Это означает, что во вторичную цепь трансформатора не должны проникать помехи, приложенные между первичной обмоткой и землей. Проникновение помех во вторичную обмотку объясняется наличием паразитных емкостных и резистивных цепей связи между обмотками.

В настоящее время взамен коробок скоростей, вариаторов и т. п. все больше применяется электрическое регулирование частоты вращения, в основе которого лежит использование искусственных, механических характеристик электродвигателей. Электрическое регулирование частоты вращения приводит к упрощению, облегчению и удешевлению механической части машин и механизмов, упрощению управления, возможности получения плавного регулирования 'частоты вращения в широком диапазоне.

Электрическое регулирование частоты вращения двигателя вращателя при постоянном моменте может осуществляться в пределах 180—900 об/мин. Обмотка электромашинного усилителя ЭМУ-3 является задающей и включена на постоянное напряжение через контакты линейного Л и реверсивных В и Я контакторов. В цепи этой обмотки имеется установочное сопротивление С14, ограничивающее ток в обмотке ЭМУ-3 до величины, при которой частота вращения двигателя Д равна 900 об/мин. Обмотка ЭМУ-1 представляет собой обмотку жесткой отрицательной связи по частоте вращения двигателя Д;

В настоящее время все большее применение находит электрическое регулирование скорости, которое имеет ряд преимуществ в отношении технических и экономических показателей.

В настоящее время взамен коробок скоростей, вариаторов и т. п. все больше применяется электрическое регулирование частоты вращения, в основе которого лежит использование искусственных, механических характеристик электродвигателей, Электрическое регулирование частоты вращения приводит к упрощению, облегчению и удешевлению механической части машин и механизмов, упрощению управления, возможности получения плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне. •

водится ступенями путем переключения шестерен коробок скоростей или подач, изменяющих передаточное отношение. Его осуществляют вручную или дистанционно с помощью фрикционных многодисковых электромагнитных муфт, серводвигателей или гидромеханизмов. В этом случае для привода используют простые односкоростные асинхронные электродвигатели с к. з. ротором. Электромеханическое регулирование осуществляют изменением скорости электродвигателя и передаточного отношения коробок скоростей и подач. Электродвигатели применяют многоскоростные короткозамкнутые асинхронные или постоянного тока. Электрическое регулирование производят изменением скорости только электрического двигателя. Вместо регулируемых коробок скоростей или подач на станках устанавливают редуктор, позволяющий согласовать скорости рабочего органа станка и электродвигателя. В качестве электрического двигателя в большинстве случаев применяют двигатель постоянного тока, позволяющий более простыми способами, чем асинхронный двигатель, получить плавное регулирование скорости.

Для обеспечения всего диапазона Dp можно применить только электрическое регулирование скорости двигателя как во второй, так и в первой зонах, но в этом случае габаритная мощность двигателя должна быть^завышена в Dp/Оф раз. Это приводит к очень большим значениям

мощности и габаритам двигат&тя и указывает на нереальность использования только электрического способа регулирования скорости. Поэтому для осуществления диапазона Dp применяют электромеханическое регулирование с помощью электрического двигателя и коробки скоростей. Плавное электрическое регулирование скорости осуществляют изменением магнитного потока двигателя в диапазоне ОФ. При этом возможна плавность регулирования ф« 1. Практически же используют ступенчатый задатчик скорости с числом ступеней т, обеспечивающий согласно (6.5) требуемую плавность:

k При проектировании стремятся сделать коробку скоростей с меньшим числом ступеней, обеспечивая большой диапазон электрического регулирования ?)Ф, но при приемлемых габаритах и массах электродвигателя, которые повышаются с ростом ?>ф двигателя, Коробку скоростей делают таким образом, чтобы электрическое регулирование с требуемой плавностью ф обеспечивалось полностью на каждой механической ступени и во всем диапазоне DP.

Например, на тяжелом токарном станке модели IA675 скорость главного привода регулируют электромеханическим способом с диапазоном Dp = 125. Электрическое регулирование производят двигателем постоянного тока в диапазоне Оф = 5 изменением магнитного потока в пределах скоростей 31,4 — 157 рад/с. В коробке скоростей главного электропривода этого станка используют три механические ступени, обеспечивающие диапазон DMei = 25. На первой механической ступени при минимальной скорости двигателя, равной 31,4 рад/с, скорость шпинделя равна 0,08 рад/с, а при максийальной скорости двигателя, равной 157 рад/с, скорость шпинделя равна 0,4 рад/с. На второй механической ступени при минимальной скорости двигателя скорость шпинделя равна 0,4 рад/с, а при максимальной — 2 рад/с. На третьей механической ступени при минимальной скорости двигателя скорость шпинделя равна 2 рад/с, а при максимальной — 10 рад/с. На каждой механической ступени скорости шпинделя отличаются друг от друга в 5 раз (0,08—0,4—2—10 рад/с). Поэтому совмещение плавного электрического регулирования со ступенчатым механическим позволяет обеспечить плавное регулирование скорости шпинделя во всем диапазоне от 0,08 до 10 рад/с.

При выборе способа регулирования скорости главного привода тяжелого карусельного станка, у которого момент при низких скоростях остается постоянным в большем диапазоне, чем в токарных станках, нет необходимости регулировать скорость двигателя планшайбы только во второй зоне ослаблением магнитного потока. Следует использовать электрическое регулирование скорости в первой зоне снижением напряжения в диапазоне, где постоянен момент статического сопротивления. Применение двухзонного регулирования скорости двигателя по сравнению с однозонным позволяет упростить коробку скоростей, сни-

Кинематическая схема станка приведена на 7.12. Электропривод шпинделя станка и подачи осуществляется от электрического двигателя постоянного тока типа ПБСТ63 мощностью 5,4 кВт. Скорость шпинделя регулируется электромеханическим' способом в пределах 0,85—320 рад/с. Электрическое регулирование обеспечивается электродвигателем в диапазоне ?>эл = 30 с регулированием скорости в двух зонах, в пределах 10,47—104,7 рад/с — изменением напряжения на якоре двигателя и 104,7 — 314 рад/с — изменением магнитного потока. Механическое регулирование производится трехступенчатой коробкой скоростей в диапазоне DMex = 12,5. Передача вращения от электродвигателя на шпиндель станка происходит напрямую через ременную передачу /—2 или через ременную передачу 6—7 и переборные группы в коробке скоростей g передаточными отношениями 1:3 и 1:12. Переключение производится передвижным блоком с шестерней