Курсовая по электроприводу. Электропривод подъема мостового крана

• Название: Электропривод подъема мостового крана
• Дата: 30.01.2023
• Размер: 2.12 Mb.
• Имя файла: Курсовая по электроприводу.doc
• Тип: Курсовой проект; #912118
• страница: 6 из 8

3.2 выбор элементов силовой цепи

Силовая цепь, выбранного нами преобразователя частоты имеет следующий состав:

- выпрямитель – в качестве элементов выпрямителя используются диоды;

- инвертор – в качестве ключей инвертора используется комплект IGBT транзисторов с возвратными диодами, регулирование частоты на выходе инвертора осуществляется путем изменения частоты переключения ключей инвертора, а регулирование величины напряжения на выходе инвертора осуществляется за счет широтно-импульсной модуляции;

- блок торможения - используется для резистивного частотного торможения;

- LC-фильтр - для фильтрации напряжения;

- анодные реакторы - используются для фильтрации коммутационных помех и ограничения скорости нарастания тока короткого замыкания.

- цепи защиты от перенапряжений;

- токоограничивающее сопротивление;

Схема силовой части электропривода представлена на рисунке №3.1 и включает в себя следующие силовые элементы:

L1…L3 – токоограничивающие реакторы, предназначенные для ограничения скорости нарастания тока;

RТ-тормозное сопротивление;

C-емкость выпрямителя;

VT1…VT6 – транзисторы силового блока инвертора;

RТС-токоограничивающее сопротивление;

VD1…VD6 – диоды выпрямителя.

VD7…VD12-обратные диоды инвертора;

ДТ-датчик тока;

ЦЗП-цепи защиты от перенапряжений;

LДР- сглаживающий дроссель.



Рисунок 3.1 - Принципиальная схема силовой цепи электропривода

В качестве силовых ключей рекомендуется использовать модули IGBT, в состав которого входят биполярные транзисторы с изолированными затворами и обратные диоды.

Предварительный выбор:

Номинальный фазный ток статора:

𝐼_ном = 114 А

Средний ток через силовой ключ:

𝐼_н.ср. ≥ 𝑘_з·𝐼_𝑚𝑎𝑥 (3.1)

Где, k_з – коэффициент запаса, учитывающий перегрузку по току при коммутации ключа, k_з =2;

I_max - амплитудное значение тока в плече силовой цепи инвертора:



Где, I_ном – номинальный ток двигателя, А.

Выражение примет вид:



Рабочее напряжение на силовом ключе:



Где, U_max – амплитудное значение напряжения в силовой цепи инвертора, В;

– коммутационное перенапряжение на ключе, В.



Где, U_л = 380 В - линейное напряжение сети.

С учетом рекомендаций принимается значения перенапряжения U_п.н.=600В.

Выражение принимает вид:



На основании выражений выбираются силовые модули в виде полумоста с обратными диодами.

Максимально допустимое напряжение, прикладываемое к вентилю, не должно превышать допустимого значения повторяющегося импульсного напряжения:

𝑘_з𝑢 · 𝑘_𝑐 · 𝑈_обр.𝑚. ≤ 𝑈_𝐷𝑅𝑀;

Где, k_зu - коэффициент запаса по напряжению, k_зu =(1,3÷1,5);

k_c - коэффициент, учитывающий возможное повышение напряжения в сети; k_c =11;

𝑈_обр.𝑚. - максимальное обратное напряжение на вентиле;



Где U_ф - значение напряжения питающей сети, U_ф = 220 В;





Произведем выбор конденсаторов силового фильтра:

Суммарная емкость конденсаторов силового фильтра:



Где, U_d - среднее значение выпрямленного напряжения, В:

Т_i=0,001 - постоянная времени нагрузки (частота коммутации транзисторов), с;

R_i =0,069 Ом - активное сопротивление нагрузки, Ом;

- допустимое повышение напряжения на конденсаторе.

Среднее значение выпрямленного напряжения:



Где, U_ф =220 В - фазное напряжение сети;

k_сх = 2,34 - коэффициент схемы для трехфазного выпрямителя.

Допустимое повышение напряжения на конденсаторе:



Выражение расчета суммарной емкости конденсаторов силового фильтра примет вид:



Определяется максимальное допустимое напряжение на конденсаторе:





На основе результатов полученных из выражений выбираются конденсаторы силового фильтра.