ВКР. ВКР ФАТТАХОВ. частотнорегулируемый электропривод обусловлено тем, что регулирование скорости вращения электродвигателя осуществляется изменением частоты напряжения питания, подаваемого на двигатель от преобразователя частоты
 Скачать 456.23 Kb.
|
Для двигателя дробилки выбираем общепромышленный преобразователь частоты Веспер EI-7011-150Н.Преобразователь частоты серии ЕI-7011-150Н – общепромышленный преобразователь скалярного типа. Предназначен для управления общепромышленными механизмами (агрегаты с большой инерционной массой и повышенным пусковым моментом – центрифуги, мельницы, дробилки, мешалки, сепараторы, - тяжелые условия пуска и длительный разгон), не требующими специального регулирования (по точности, скорости и т.д.) и характеризующимися, в основном, постоянными длительными скоростями, не превышающими максимальной скорости, соответствующей общепромышленной частоте 50 Гц. Характеристики:
2.6 Основные принципы частотного управления 2.6.1 Структура частотного преобразователя Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления. Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока. Силовой трехфазный импульсный инвертор состоит из шести транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя. В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями. Входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в звене постоянного тока B, сглаживается фильтром состоящим из дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв, а затем вновь преобразуется инвертором АИН в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых. осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления. Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя. Длительность подключения каждой обмотки в пределах периода следования импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечивается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода уменьшается. Таким образом, система управления СУИ обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя. Амплитуда и частота напряжения определяются параметрами модулирующей синусоидальной функции. Таким образом, на выходе преобразователя частоты формируется трехфазное переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды.  Рисунок 4 – Устройство и принцип работы преобразователя частоты. 2.6.2 Принцип работы преобразователя частоты Преобразователь частоты состоит из неуправляемого диодного силового выпрямителя В, автономного инвертора , системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв. Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления. Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя. Длительность этих состояний внутри периода ШИМ модулируется по синусоидальному закону. При высоких (обычно 2…15 кГц) тактовых частотах ШИМ, в обмотках электродвигателя, вследствие их фильтрующих свойств, текут синусоидальные токи. Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики. 2.6.3 Схема замкнутого электропривода с параметрическим (скалярным) управлением  Рисунок 5 - Схема включения АД при скалярном частотном управлении. В качестве силового преобразователя в этой схеме используется преобразователь частоты со звеном постоянного тока, состоящий из неуправляемого выпрямителя В и инвертора напряжения ИН. Инвертор выполнен на шести силовых модулях, состоящий из силовых транзисторов VT1…VT6 и обратных диодов VD1…VD6. Между выпрямителем и инвертором включен фильтр, состоящий из реактора L и конденсатора С, обеспечивающий сглаживание выходного напряжения выпрямителя и циркуляцию реактивной энергии в силовой части схемы. Инвертор работает в режиме широтно – импульсной модуляции и преобразует нерегулируемое напряжение постоянного тока на выходе фильтра в регулируемое по частоте и амплитуде напряжение на статоре двигателя М. Силовая схема электропривода нереверсивная и не предусматривает электрического торможения. Управление инвертором осуществляется сигналами Uf и Uu , определяющими соответственно значения выходных частоты и напряжения ПЧ. Формирование этих сигналов осуществляется схемой управления, в состав которой входят регулятор скорости РС, регулятор тока РТ, тахогенератор ТГ и датчик тока ДТ, суммирующие усилители (пропорциональные регуляторы)  1 и 2, блок ограничения БО выходного сигнала РС, функциональный преобразователь ФП, задатчик интенсивности ЗИ.Регулятор скорости в совокупности с задатчиком интенсивности и сумматором обеспечивают требуемое регулирование скорости и ускорения двигателя в установившемся и переходных режимах работы электропривода с помощью сигнала Uf. Регулирование тока статора и момента двигателя производится регулятором тока. При токе статора, меньшем тока уставки Iм, сигнал на выходе РТ равен нулю и схема управления обеспечивает режим поддержания заданной скорости. Когда ток привысит уставку тока, происходит увеличение сигнала на выходе РТ, из – за чего снижается и сигнал на выходе сумматора 1. Это приводит к уменьшению частоты и величины напряжения на статоре двигателя и тем самым к ограничению тока статора и момента двигателя.Функциональный преобразователь обеспечивает требуемое соотношение между частотой и выходным напряжением ПЧ. Для уменьшения влияния падения напряжения в цепи статора на величину магнитного потока двигателя и тем самым на его момент в схеме предусмотрена положительная обратная связь по току (так называемая IR – компенсация), сигнал которой поступает на вход сумматора 2. При увеличении нагрузки двигателя возрастает ток и увеличивается сигнал Uu, за счет чего возрастает выходное напряжение ПЧ и тем самым компенсируется падение напряжения В цепи обмотки статора.При небольших диапазонах (порядка 10…15) требуемое регулирование скорости может быть получено и в разомкнутой схеме без обратной связи по скорости. Тогда в схеме будут отсутствовать регулятор скорости и тахогенератор, а сигнал с выхода задатчика интенсивности непосредственно поступает на вход сумматора 1. 2.7 Разработка принципиальной электрической и технологической схемы привода ленточного транспортера  2.8 Выбор аппаратуры управления и защиты привода щековой дробилки 2.8.1 Выбор контактора Контакторы относятся к аппаратам управления низкого напряжения. Контактором называется электрический аппарат с самовозвратом для многократного включения и отключения силовой электрической нагрузки переменного и постоянного токов, а также редких отключений токов перегрузки. Ток перегрузки составляет 7 – 10 кратное значение по отношению к номинальному значению тока. Контакторы переменного и постоянного токов, как правило, имеют конструктивные отличия, поэтому обычно не взаимозаменяемы. Контакторы, как другие электромагнитные аппараты имеют магнитную систему, на которой расположена катушка управления. Подвижная часть магнитной системы (якорь) механически связан с группой подвижных контактов – силовых и вспомогательных (или блок-контактов). В контакторах не предусмотрены защиты, присущие автоматам и магнитным пускателям. Контакторы обеспечивают большое число включений и отключений (циклов) при дистанционном управлении ими. Контакторы имеют главные (силовые) контакты и вспомогательные или блок-контакты, предназначенные для организации цепей управления и блокировки. Главные контакты, как правило, снабжаются специальными дугогасительными устройствами. Выбираем контактор типа КТ-6023Б-160А-220АС-УЗ-
2.8.2 Выбор плавких предохранителей Предохранители предназначены для защиты электрических, сетей установок, электродвигателей от коротких замыканий. Промышленностью выпускаются различные виды предохранителей. Корпус предохранителя изготавливается из фарфора или стекла в виде полой трубки или полого параллепипеда, заполняемого, как правило, кварцевым песком для локализации дуги, возникающей при сгорании плавкой вставки. Калиброванные плавкие вставки изготавливают из легкоплавкого металла или сплава. Выбираем предохранители плавкие типа ПР – 2 с техническими данными:
2.8.3 Выбор автоматических выключателей Автомат различных типов применяют для включение токов, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания Выбираем автоматический выключатель АЕ2050М с техническими данными:
2.8.4 Выбор реле времени Выбираем реле времени тира ВЛ – 55 с техническими данными:
Реле времени ВЛ – 55 предназначены для передачи команд из одной электрической цепи в другую с определенными предварительно установленными выдержками времени и электрических цепей автоматики. 3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 3.1 Технико – экономическая характеристика цеха №2 АО «СЗФ» Плавильный цех №2 специализирован на производстве рафинированного феррохрома. В цехе установлено 8 электропечей мощностью 5 – 7 МВА. Хромовая руда, шихтовые материалы со склада шихты и известь из цеха обжига известняка транспортерами подаются в цех, где производится их дозирование и загрузка в печи с помощью саморазгружающихся тележек. После остывания готового сплава в изложницах его разделывают, чистят, упаковывают и направляют на склад готовой продукции. Шлак, образующийся при выплавке рафинированного феррохрома после остывания, направляется для переработки на участок сепарации шлаков. Технико-экономические характеристики цеха и расходы по переделу представлены в таблицах 6 и 7. Таблица 6 – Технико – экономическая характеристика цеха
Таблица 7 – Расходы по переделу
3.2 Организация труда электроремонтного персонала. Для обслуживания и ремонта электрооборудования в цехе организована электрослужба. Штат, тарификация и режим работы представлены в таблице 8. Таблица 8 – Штат и тарификация
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||