Электрификация и автоматизация участка хвостового хозяйства. ВКР Попов П.Д.. Аннотация (Annotation) Аннотация

• Название: Аннотация (Annotation) Аннотация
• Анкор: Электрификация и автоматизация участка хвостового хозяйства
• Дата: 04.12.2020
• Размер: 0.99 Mb.
• Имя файла: ВКР Попов П.Д..docx
• Тип: Пояснительная записка; #156760
• страница: 8 из 20

2.5. Расчет и выбор элементов системы электропривода

При частотном управлении в соответствии с общепринятыми допущениями, которые обуславливают постоянство сопротивлений схемы замещения при данной частоте, принята Т-образная схема замещения асинхронного двигателя, приведенная на (рис. 3.1).



Рисунок 2.3 -Т-образная схема замещения асинхронного двигателя

При расчете параметров схемы замещения необходимо обратить внимание на то, что схема замещения приведена для фазы асинхронного двигателя, расчетные значения токов и напряжений являются фазными.

Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя при частотном управлении:

1. 
   Номинальный ток фазы статора
   

– номинальное фазное

напряжение статорной цепи.

2. 
   Активное сопротивление фазы статора
   

где –номинальное скольжение двигателя;

- синхронная частота вращения

магнитного поля статора; 𝑓_𝑐= 50 Гц - частота тока питающей сети; 𝑝_𝑛 - число пар полюсов двигателя.

3. 
   Номинальная угловая скорость магнитного поля статора двигателя
   

4. 
   Номинальная угловая скорость вала двигателя
   

5. 
   Номинальный момент двигателя
   

6. 
   Максимальный момент двигателя
   

𝑀_𝑚𝑎𝑥= 𝜆 ∙ 𝑀_ном = 2.2 ∙ 1282 = 2820 Нм

7. 
   Индуктивное сопротивление короткого замыкания
   

8. 
   Индуктивные сопротивления статора и приведенное ротора
   

9. 
   Приведенное к обмотке статора активное сопротивление фазы ротора
   

10. 
    Номинальный приведенный ток ротора
    

11. 
    Номинальный коэффициент мощности роторной цепи
    

тогда

12. 
    Номинальный ток намагничивающей цепи
    

13. 
    Номинальная ЭДС фазыс татора
    

𝐸_1.ном = 𝑈_ном.ф ∙ (0,985 − 0,00375 ∙ 𝑝_𝑛) = 219.393 ∙ (0,985 − 0,00375 ∙ 2)

= 214.457 В

14. 
    Индуктивное сопротивление намагничивающей цепи
    

15. 
    Коэффициенты рассеяния обмоток статора и ротора
    

16. 
    Общий коэффициент рассеивания
    

𝜏 = 𝜏₁ + 𝜏₂ + 𝜏₁ ∙𝜏₂ = 0,052 + 0,052 + 0,052 ∙ 0,052 = 0,106

17. 
    Определяются коэффициенты
    

• 
  Частотный преобразователь
  

Частотный преобразователь, или преобразователь частоты - электротехническое устройство (система управления), используемое для контроля скорости и/или момента двигателей переменного тока путем изменения частоты и напряжения питания электродвигателя.

Частотный преобразователь - это устройство, используемое для того чтобы обеспечить непрерывное управление процессом. Преобразователи частоты находят все более широкое применение в различных приложениях промышленности и транспорта. Благодаря развитию силовых

полупроводниковых элементов, инверторы напряжения и инверторы тока с ШИМ управлением получают все более широкое распространение. Устройства, которые преобразуют постоянный сигнал в переменный, с желаемым напряжением и частотой, называются инверторами. Такое преобразование может быть осуществлено с помощью электронных ключей

(BJT, MOSFET, IGBT, MCT, SIT, GTO) и тиристоров в зависимости от задачи.

На данный момент основная часть всей производимой электрической энергии в мире используется для работы электрических двигателей. Преобразование электрической мощности в механическую мощность осуществляется с помощью электродвигателей мощностью от меньше ватта до нескольких десятков мегаватт.

Современные электроприводы должны отвечать различным требованиям таким как:

• 
  максимальный КПД;
  
• 
  широкий диапазон плавной установки скорости вращения, момента, ускорения, угла и линейного положения;
  
• 
  быстрое удаление ошибок при изменении управляющих сигналов и/или помех;
  
• 
  максимальное использование мощности двигателя во время сниженного напряжения или тока;
  
• 
  надежность, интуитивное управление.
  

Исходя из условий эксплуатации был выбран частотный преобразователь ES025-04-6000F 380В,600А, 315КВТ, производства фирмы ООО «Эффективные системы» г. Москва. Предназначен для приводов с «вентиляторной» механической характеристикой - насосов и вентиляторов.


Таблица 2.1 - Параметры преобразователя частоты

Напряжение питания, В	380
Номинальное напряжение электродвигателя, В	380
Перегрузочная способность	120% в течение 1 минуты
Диапазон выходных частот, Гц	0-400
Скалярное управление	Есть
Векторное управление без обратной связи	Есть
Векторное управление с обратной связью	Есть
Глубина регулирования скорости	1:100
Точность поддержания скорости	±0,5%
Наличие встроенного ПЛК-контроллера	Есть
Наличие встроенного ПИД-регулятора	Есть
Режим энергосбережения	Есть
Количество дискретных входов	7
Количество аналоговых входов	2
Количество импульсных входов	1
Количество дискретных выходов	1
Количество аналоговых выходов	2
Количество релейных выходов	2
Наличие встроенного интерфейса RS485	Есть
Наличие блока торможения	Внешний
Степень защиты корпуса	IP20
Пыле- влагозащищенный корпус	Нет
Климатическое исполнение	УХЛ4
Диапазон рабочих температур	-10...+40°C
Габаритные размеры ВхШхГ, мм	1616х750х400

1. Статический коэффициент передачи преобразователя частоты





𝑈_у.ном = 10 В - номинальное напряжение в соответствии с

Государственным Стандартом Приборов (ГСП).

2. Электромагнитная постоянная времени преобразователя может быть

принята в пределах Т_пч= (0,003 ÷ 0,005) с. Принимается Т_пч = 0,005 с.

3. Коэффициент внутренней обратной связи по ЭДС двигателя



4. Коэффициент передачи звена момента



5. Индуктивность рассеяния обмоток статора и ротора



6. Индуктивность намагничивания



7. Полная индуктивность обмоток статора и ротора

𝐿_𝑠= 𝐿_𝑟= 𝐿_𝜇+ 𝐿₁ = 𝐿_𝜇+ 𝐿^`₂ = 0,0036 + 0.00015 = 0,00375 Гн.

8. Эквивалентная индуктивность частотно-регулируемого

электропривода


где 𝐿_др = 0–в связи с отсутствием данных о дросселе в цепи постоянного тока преобразователя частоты; модуль коммутационной функции.

9. Эквивалентное активное сопротивление частотно регулируемого электропривода



где r_др = 0 –в связи с отсутствием данных о дросселе в цепи постоянного

тока преобразователя частоты.

10. Электромагнитная постоянная времени частотно-регулируемого электропривода



11. Момент инерции насосного агрегата

𝐽_Σ = 1.2 ∙ 𝐽_дв = 1,2 ∙ 14 = 16,8 кг ∙ м²

2.6.Расчет и построение статических характеристик системы