Преобразователь двоичного

3.13. Реверсивный электропривод постоянного тока по системе тиристор-ный преобразователь — двигатель

В буровых установках глубокого бурения подача насоса в широких пределах регулируется при помощи привода постоянного тока по системе тиристорный преобразователь—двигатель.

В буровых установках глубокого бурения регулирование подачи насоса в широких пределах осуществляется с помощью привода постоянного тока по системе ти-ристорный преобразователь — двигатель.

В буровых установках для бурения скважин глубиной 7—10 км для электропривода насосов типа У8-7 служат двигатели постоянного тока типа П172-12к (950 кВт, 550 В, 750/900 об/мин). Каждый из трех- двигателей насосов получает питание по системе тиристорный преобразователь— двигатель. Обмотка возбуждения двигателя питается от силового нереверсивного магнитного усилителя. Пуск двигателя осуществляется путем оперативного управления напряжением преобразователя.

Электроприводы главных механизмов каждой МБУ получают питание от единой электростанции с синхронными генераторами и выполняются по системе «тири-стортшй преобразователь — двигатель постоянного тока» (ТП — Д). Технологический комплект включает в себя десять электродвигателей главных механизмов. Все электродвигатели разделены на пять групп, причем в каждой одновременно может работать только один электродвигатель. При разделении электродвигателей по группам учтены технологические требования по одновременной работе механизмов. Тот или иной электродвигатель в группе может включаться дистанционно с помощью контакторов.

На отечественных буровых установках применение регулируемого электропривода главных механизмов до настоящего времени было весьма ограниченным. В 1960—1963 гг. были построены и прошли испытания экспериментальные дизель-электрические установки 11ДЭ [29]. С 1965 г. действуют изготовленные Уралмашзаводом устаяовки: дизель-электрическая БУ-ЗООДЭ и электрическая БУ-ЗООЭ [64, 65]. Перечисленные установки имеют электропривод всех главных механизмов, выполненный по системе Г—Д постоянного тока. В течение нескольких лет завод «Баррикады» выпускал дизель-электрическую установку повышенной транспортабельности БУ-50Бр с электромашинной передачей переменного тока, с регулированием скорости главных механизмов в ограниченном диапазоне [89]. В 1974—1975 гг. изготовлены новые установки БУ-15000 и БУ-125А с электроприводом постоянного тока системы Г—Д, а также плавучая буровая установка ПБУ-6000/60 с электромашинной передачей переменно-постоянного тока, выполненной по системе синхронный генератор—тиристорный преобразователь—двигатель постоянного тока (СГ—ТП—Д). Основные технические данные спускоподъемных агрегатов перечисленных установок приведены в табл. 12.

Электромашинная передача переменно-постоянного тока. В связи с освоением электротехнической, промышленностью силовых тиристорных преобразователей появилась возможность создания новых систем электромашинных передач (ЭМП) для буровых установок с автономным энергоснабжением. Весьма перспективной является система синхронный генератор — тирис-торный преобразователь — двигатель постоянного тока (СГ—ТП—Д), которую называют также ЭМП (или электроприводом) переменно-постоянного тока [100]. В этой системе ' ( 36) один или несколько генераторов переменного тока, которые приводятся во вращение первичными двигателями, подают питание на общие шины переменного тока; электродвигатели постоянного тока получают питание от общих шин через индивидуальные тиристорные преобразователи, т. е. по системе ТП—Д.

Во внедряемых в настоящее время синхронных электроприводах с оперативными электромагнитными муфтами функции включения и отключения исполнительного механизма выполняет элек-тромдгнитная муфта. Повышение надежности и восстанавливаемости электроприводов подъемных систем связано также с внедрением привода по схеме тиристорный преобразователь— двигатель [59].

Сопоставим расчетные значения параметров потока отказов различных систем электропривода буровой лебедки, воспользовавшись показателями надежности отдельных видов бурового электрооборудования [54]. Эти данные сведены в табл. 38, логические схемы для расчета надежности представлены на 95. Первая схема относится к асинхронному высоковольтному одно-двигательному электроприводу буровой лебедки (прототип — буровые установки БУ-75БрЭ, «Уралмаш-125БЭ»), вторая — к синхронному однодвигательному приводу буровой лебедки с электромагнитной муфтой (прототип — буровые установки БУ-80Бр Э-1, «Уралмаш-125Э»), третья —к однодвигательному электроприводу постоянного тока по системе тиристорный преобразователь—двигатель (условный прототип—буровая установка «Баку»).

включать в себя мини- или микро-ЭВМ, с помощью которых обеспечивается требуемый алгоритм управления. Системы управления электроприводами могут быть подразделены на системы с разомкнутой и замкнутой цепью воздействий. В системе с разомкнутой цепью воздействий (разомкнутая система) отсутствует обратная связь, вследствие чего при возникновении отклонения выходной переменной от предписанного ей значения, вызванного тем или иным возмущающим воздействием, сигнал управления на входе системы остается неизменным. Примером может служить двигатель М, питающийся от преобразователя П и приводящий в движение механизм, который включает в себя исполнительный орган (ИО) и кинематическую связь (КС). Выходной переменной является обычно скорость или перемещение ИО механизма, что при жесткой связи между двигателем и механизмом соответствует скорости или углу поворота ротора двигателя. Не исключается, однако, возможность контроля других переменных системы, например, якорного или стагорного тока, напряжения или частоты преобразователя, тока возбуждения двигателя и т. п. Преобразователь П представляет собой источник питания с регулируемым выходом. Для электропривода постоянного тока — это преобразователь переменного тока в постоянный с регулируемым выходным напряжением, для привода переменного тока — преобразователь частоты, в котором наряду с частотой может изменяться и напряжение. Силовую часть электромеханической системы составляют преобразователь, двигатель и приводной механизм, основным назначением которой является преобразование электрической энергии в механическую. На преобразователь, двигатель и механизм действуют возмущения в виде изменений напряжения питающей сети, изменений момента нагрузки и т. п. Эти возмущения приводят к отклонению выходной координаты от предписанного ей значения, причем значение этого отклонения в статике и характер его в динамике при данном возмущении определяются параметрами преобразователя, двигателя и механизма [4].

регулирования в системе преобразователь - двигатель, когда потери на любой характеристике можно считать неизменными,

Дешифратор преобразует двоичный код на т входах в сигнал логической единицы на определенном выходе дешифратора. Присвоив номер соответствующему выходу дешифратора, можно классифицировать его как преобразователь двоичного кода в десятичный. Количество входов дешифратора соответствует количеству разрядов поступающих двоичных чисел. Очевидно, что для преобразования всех возможных комбинаций /«-разрядных двоичных чисел потребуется 2т входов дешифратора. Условное

ИМС К252ПА1 — восьмиразрядный преобразователь двоичного кода в ток — содержит резистивную матрицу с весовыми резисторами и ключи на биполярных транзисторах и диодах ( 3.17). Входной код подается на выводы 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. С выводов 17, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 27 снимаются разрядные токи от 2,5 (для первого разряда) до 0,019 мА (для восьмого разряда). Входное напряжение не менее 2,4 В. Относительная погрешность не более ±0,4 %.

Десятиразрядный преобразователь двоичного кода в ток можно выполнить на двух ИМС К252ПАЗ ( 3.19) и К252ПН1 ( 3.20). В первую входят резистивная матрица с весовыми резисторами и диодные ключи, во вторую — схемы управления ключами. Относительная погрешность преобразователя не более ±0,1 %.

Шифраторы и дешифраторы используются в качестве преобразователей одних кодов в другие. Шифратор — это преобразователь десятичного кода в двоичный, а дешифратор — преобразователь двоичного кода в десятичный (т. е. обратное преобразование). Рассмотрим двоичный шифратор. Выше указывалось, что двоичный счетчик также является преобразователем десятичного кода в двоичный. Но в схеме счетчика импульсы десятичного кода поступают последовательно (преобразователь последовательного типа) на один вход, тогда как в схеме двоичного шифратора ( 13-10) вход состоит из числа линий, равного наибольшему значению кодируемого десятичного числа в данном десятичном разряде. На 13-10 изображена функциональная схема трехразрядного двоичного шифратора. На вход его подается параллельный десятичный код, а с выхода снимается параллельный двоичный код. Выходной сигнал такой: на одном из проводов, номер которого равен заданному числу, имеется отрицательный потенциал (А = 1), а на всех остальных — нулевой потенциал (символ 0). Выходной сигнал имеет вид комбинации потенциалов (т. е. символов 1 и 0) в соответствии с двоичным кодом. С данной входной шины сигнал поступает через логический элемент ИЛИ на выходные шины тех разрядов, которые имеют значение 1 в двоичном коде данного числа. Те выходные шины, на которые сигнал не поступает, оказываются под потенциалом, соответствующим символу 0.

Правила составления преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный код: 1) веса разрядов входных сигналов всех преобразователей кодов должны находиться в отношении 1:2:4:8; 2) так как каждый преобразователь кодов преобразует только один двоичный разряд в двоично-десятичный разряд (вес 8 изменяется на вес 5), то преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код имеет пирамидальную структуру; 3) построение пирамиды продолжается до тех пор,

значительно более" сложный. Однако преобразователь двоичного кода в ;двоично-десятичный также оказывается достаточно сложным.

В принципе коммутатор на 64 канала можно было бы выполнить и одноступенчатым (без применения переключателя, обозначенного П9 на 1.27). Для этого достаточно было бы объединить выходы переключателей П1-П8, а-для обеспечения поочередной работы этих переключателей использовать управление ими по входам "разрешение". В таком случае к выходам трех старших разрядов управляющего счетчика необходимо было бы присоединить дешифратор (преобразователь двоичного кода в единичный позиционный) и восемь выходов этого дешифратора соединить соответственно со входами "разрешение" переключателей П1-П8.

В качестве примера рассмотрим преобразователь двоичного кода в код управления семисегментным цифровым индикатором, приведенный на 15.1 а. Сам индикатор представляет собой полупроводниковый прибор, в котором имеются семь сегментов, выполненных из светодиодов. Включением и выключением отдельных сегментов можно получить светящееся изображение отдельных цифр или знаков. Конфигурация и расположение сегментов индикатора показаны на 15.1 а. Каждой цифре соответствует свой набор включения определенных сегментов индикатора. Соответствующая таблица приведена на 15.1 б. В этой таблице также приведены двоичные коды соответствующих цифр.

Дешифратором называют преобразователь двоичного л-разрядного кода в унитарный 2"-разрядный код, все разряды которого, за исключением одного, равны нулю. Дешифраторы бывают полные и неполные. Для полного дешифратора выполняется условие:

К155ПР7 Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный 6 6

а — шестиразрядный преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный; б — аналогичный двухкаскадный преобразователь; е — шестиразрядный преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный

двоичный код. Обратный преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный изображен на 1.127, в (максимальный выходной счет 42).