Современная электроника №9/2020

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2020 О необходимости и возможности контроля наличия силового напряжения при работе СЭГП Рис. 1. Структурная схема подключения исполнительного механизма СЭГП и нагрузки к питающей сети: 1 – генератор трёхфазного силового электропитания, 2 – блок анализа качества силового электропитания, 3 – электродвигатель асинхронный, 4 – гидронасос, 5 – гидромотор, 6 – нагрузка В статье показана необходимость контроля наличия и правильности чередования фаз силовой питающей сети при работе следящего электрогидропривода (СЭГП). Представлены варианты схемотехнических решений, проведён анализ их недостатков в части использования для контроля силового напряжения и предложены оптимальные конструктивные решения. Илья Струков (г. Ковров) В следящих электрогидравлических приводах (СЭГП) конечный исполни- тельный элемент состоит из связки: приводной асинхронный электродви- гатель – гидронасос – гидромотор – нагрузка. Для обеспечения работоспособности гидронасоса вращение его вала должно производиться в строго определённом направлении. Изменение направления вращения вала гидронасоса приводит к отказу системы в целом. В ряде случаев в качестве приводно- го механизма для гидронасоса исполь- зуется асинхронный трёхфазный элек- тродвигатель, направление вращения которого определяется порядком чере- дования фаз подводимой питающей сети. При нарушении первоначально принятого порядка чередования фаз электродвигатель вращается в проти- воположную сторону, что приводит к нарушению работоспособности гидро- насоса. При отсутствии одной из фаз элек- тродвигатель не запустится и будет находиться в режиме короткого замы- кания, пока не сработает тепловая защита двигателя, если таковая имеется. В уже работающем СЭГП обрыв одной из фаз питающей сети приве- дёт к перегрузке двигателя по току, а при последующей длительной рабо- те – к срабатыванию тепловой защи- ты. Однако кратковременная работа в режиме перегрузки (на двух фазах) не вызовет серьёзных последствий. В то же время эта кратковременная работа в условиях перегрузки бывает иногда необходима по условиям выполнения задачи приводом, когда до окончания её выполнения остаётся незначитель- ное время. Для решения данной проблемы раз- работчики следящих систем вынуж- дены встраивать в СЭГП специальное устройство – определитель наличия и правильности чередования фаз сило- вой питающей сети. Функции такого определителя – блокировка запуска и работы приводного двигателя гидро- насоса, работающего от трёхфазной сети переменного напряжения, неис- правности сети питания, отсутствии одной или двух фаз или неправильном чередовании фаз питающей сети. Если неисправность обнаружена в процессе работы привода, формируется сигнал о неисправности и происходит завер- шение работы системы согласно задан- ному алгоритму. Данное устройство должно быть встроено в СЭГП и осуществлять свои функции на протяжении всего време- ни работы привода, т.е продолжитель- ное время (см. рис. 1). Существует несколько вариантов схем, которые функционально в той или иной мере пытаются решить опи- санную выше задачу. Все эти извест- ные схемы основываются на построе- нии различного рода фазоуказателей. Схема одного из таких устройств при- ведена на рисунке 2. После подключения зажимов XP1– XP3 к сети начинает работать трёхфаз- ный мостовой выпрямитель на диодах VD1, VD3, VD4, VD6, VD7, VD9. Выпрям- ленное напряжение ограничено стаби- литроном VD10 до 15 В, необходимых для питания микросхем и транзисторов прибора. Избыток напряжения гасят соединённые параллельно резисторы R7–R10. Рассеиваемая ими мощность близка к предельно допустимой, поэто- му не рекомендуется длительное время держать прибор подключённым к сети. Конденсатор С1 сглаживающий. Свето- диодыHL1–HL3, включённые последо- вательно с диодами VD1, VD4, VD7, сиг- нализируют о наличии напряжения в каждой из фаз. На входы элементов DD1.1–DD1.3 через диоды VD2, VD5, VD8 и делите- ли напряжения на резисторах R1–R6 поступает напряжение каждой из трёх 1 2 S1.1 S1.2 S1.3 3 4 5 6 220 В, 3 фазы