ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

В последние годы большое распространение во всем мире получают тиристорные пусковые устройства, или, как их ещё называют, устройства плавного пуска, предназначенные для управления пусковыми режимами и режимами останова трехфазных низковольтных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Эти устройства обеспечивают управляемые функции: безударный пуск с наиболее благоприятным для приводного механизма режимом, режим останова, защиту от анормальных режимов и диагностику, как при пуске, так и в рабочем режиме.

Анализ показывает, что применение управляемого пуска позволяет существенно уменьшить вредные динамические воздействия на двигатель и приводной механизм и, следовательно, увеличить срок службы электропривода. Если не требуется регулировать частоту вращения приводного механизма, то применение ТПУ позволяет с минимальными затратами решить все проблемы, связанные с обеспечением управляемого пуска и останова двигателя.

Это подтверждают типичные кривые изменения пускового тока (рис.1а) и пускового момента (рис. 1б) при прямом пуске (кривые 1), при пуске переключением со звезды на треугольник (кривые 2) и при применении тиристорного пускового устройства (ТПУ) (кривые 3).

а)

 

 

Несмотря на большое разнообразие устройств рассматриваемого класса, можно констатировать, что на сегодняшний день подавляющее большинство устройств мощностью от 1 до 400 кВт на напряжение до 660 В строятся по одной и той же схеме силовой части, известной с конца 20-х годов прошлого века, и обладают некоторым стандартным набором функций.

Эта схема представляет собой тиристорный регулятор напряжения с фазовым управлением, представленный на рис. 2. Между силовой питающей сетью и асинхронным двигателем установлены 6 полупроводниковых

б)

 

Рис. 1. кривые изменения пускового тока (б) и пускового момента (а).

управляемых вентилей (тиристоров), импульсы управления которыми формируются специальной системой управления. Изменение угла управления тиристорами приводит к изменению действующего значения напряжения на выходе ТПУ и соответственно к изменению частоты вращения приводного двигателя.
Формируя требуемые характеристики процесса нарастания напряжения при пуске и процесса уменьшения напряжения при останове, можно формировать требуемые показатели кривых разгона (пуска) и останова приводного двигателя.

Выпускаются подобные устройства и в реверсивном исполнении, которое отличается наличием дополнительных вентилей, обеспечивающих изменение направления вращения (рис. 3).

Развитие микроэлектроники привело к тому, что в настоящее время ядро системы управления выполняется, как правило, на микроконтроллере, что позволяет реализовывать алгоритмы управления двигателем практически любой степени сложности и обеспечивать выполнение любых требуемых функций.

Рис. 2. Тиристорный регулятор напряжения.

Рис. 3. Тиристорный регулятор напряжения реверсивный.

Сравнение выполняемых функций устройств различных производителей позволяет сказать, что подавляющее большинство устройств реализует следующие основные функции:

Лекция 3