Система «Тиристорный преобразователь – двигатель по структуре подчиненно-го регулирования». КурсовиК. Кафедра эпапу пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Системы управления электроприводами Система Тиристорный преобразователь двигатель по структуре подчиненного регулирования

• Название: Кафедра эпапу пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Системы управления электроприводами Система Тиристорный преобразователь двигатель по структуре подчиненного регулирования
• Анкор: Система «Тиристорный преобразователь – двигатель по структуре подчиненно-го регулирования
• Дата: 26.08.2022
• Размер: 4.96 Mb.
• Имя файла: КурсовиК .doc
• Тип: Пояснительная записка; #653712
• страница: 2 из 5

Расчёт и выбор элементов системы электропривода

3.1 Расчёт и выбор тиристоров
Силовая схема системы ТП – Д представляет собой реверсивный ТП собранный по трёхфазной мостовой схеме выпрямления и работающий по согласованному способу управления выпрямительной и инверторной группами вентилей.

По параметрам электродвигателя видно, что требуется выпрямленное напряжение В, поэтому в данном случае трансформатор не требуется, а для ограничения нарастания тока в тиристорах рассчитаем токоограничивающий реактор, предварительно выбрав тиристоры /7/.

Тогда условный холостой ход преобразователя будет равен:



Необходимый класс вентилей может быть выбран из соотношения:



где , - коэффициенты, учитывающие повторяющиеся и кратковременные перенапряжения на вентилях;

- максимальное обратное напряжение на вентилях, В.



Тогда:


Выбор вентиля по току должен производиться на основании величины, максимального среднего значения тока, проходящего через тиристор I_VCP, А:



Из справочника /3/ выберем тиристор по параметрам, не ниже расчётных:

Т2-300 А, класс по напряжению не ниже 11.


Рисунок - силовая схема выпрямления системы ТП-Д

2. 
   Расчёт и выбор токоограничивающего реактора
   

Т.к. в данном проекте отсутствует согласующий трансформатор, то для ограничения нарастания тока в тиристорах рассчитаем токоограничивающий реактор. Выбор токоограничивающего реактора можно произвести следующим образом. По заданному значению максимального тока якоря электродвигателя, определяется действующее значение тока, проходящего через токоограничивающий реактор /7/, А.

_,

где - коэффициент схемы выпрямления.



При заданном значении напряжения питающей сети , и известном значении выбирается токоограничивающий реактор /2/ . Выбираем реактор: РТСТ-660-0.064У3, с параметрами: Ом, мГн, А.

2. 
   Расчёт уравнительного реактора
   

Для трёхфазной мостовой реверсивной схемы преобразователя, работающей по согласованному принципу управления выпрямительной и инверторной группами, необходимо определить величину индуктивности уравнительного реактора /1/.

Уравнение для определения эффективного значения уравнительного тока может быть представлено в виде:



где В – амплитуда линейного напряжения вторичной обмотки силового трансформатора;

1/с – круговая частота питающей сети;

- полная индуктивность цепи уравнительного тока;

- коэффициент, определяемый видом преобразователя и углом регулирования .

На основании приведённого уравнения, можно определить необходимую индуктивность уравнительного реактора:



Допустимая величина уравнительного тока, как правило, определяется выбранным запасом по току тиристоров. Обычно значение уравнительного тока принимают равным, Гн:



Коэффициент можно определить из графика (/1/ стр. 48 рис. 1-32), на котором приведена зависимость для мостовой трёхфазной схемы преобразователя в функции угла регулирования .

Т.к. в рассчитываемой схеме возможна работа преобразователя практически во всём диапазоне изменения угла регулирования , то необходимо выбирать при , т.е. .
Тогда:



Уравнительный реактор выбираем с учётом насыщения от рабочего тока. Поэтому необходимо установить два одинаковых уравнительных реактора, каждый из которых должен иметь одинаковую индуктивность, т.е.:

2. 
   Расчёт и выбор сглаживающего дросселя
   

Определим величину индуктивности якорной цепи двигателя, необходимой для ограничения пульсаций тока /1/, мГн:



где – суммарная индуктивность якорной цепи,

мГн;

– индуктивность фазы токоограничивающего реактора;

– индуктивность уравнительного реактора;

– индуктивность сглаживающего дросселя.

Определим индуктивность якоря двигателя, мГн:



где К=0.5 – 0.6 для некомпенсированных машин постоянного тока;

=4 - число пар полюсов электродвигателя;

=500 об/мин - номинальная скорость двигателя, об/мин.



Из чего видно, необходимую величину индуктивности сглаживающего дросселя, можно определить из выражения:



где - допустимая величина пульсаций тока якорной цепи электродвигателя, во всём диапазоне регулирования скорости вращения и номинальном токе , т.е. при i_e ≤ 2 %;




рад/с – угловая частота первой гармоники выпрямленного m – фазного напряжения преобразователя;

- относительная величина эффективного значения пульсаций первой гармоники выпрямленного тока;

Величина , может быть найдена из графика (/1/ стр. 47 рис. 1-31). На этом графике изображена зависимость для трёхфазной мостовой схемы выпрямления в функции угла регулирования . Для чего, предварительно определим предельный угол регулирования α_max:



где Се – конструктивная постоянная двигателя;

- частота вращения двигателя, соответствующая нижнему пределу его регулирования, об/мин;

- суммарное активное сопротивление якорной цепи, Ом.

Активное сопротивление якоря двигателя можно определить из соотношения, Ом:



Найдём конструктивную постоянную двигателя, Вс.

.

Определим суммарное активное сопротивление якорной цепи, Ом:



где – активное сопротивление якоря двигателя, Ом;

- число обмоток трансформатора в цепи выпрямленного тока;

– активное сопротивление токоограничивающего реактора, Ом;

- сопротивление щёточного контакта, Ом;

– активное сопротивление уравнительного реактора, Ом;

- сопротивление, вносимое за счёт перекрытия анодных токов, Ом.



где - число пульсаций;

- индуктивное сопротивление фазы реактора, Ом:



Тогда:



Определим сопротивление щёточного контакта, Ом:



где В – напряжение щёточного контакта.



Тогда:



Определим минимальную частоту вращения двигателя с учётом заданного диапазона регулирования D, 1/с.



Отсюда получим максимальный угол регулирования α_МАХ ,⁰:



Тогда при α_МАХ, значение .
Окончательно получим:



Выбираем сглаживающий дроссель СРОЗ – 800/0,5 У3, с параметрами:

мГн, А, Ом.

2. 
   Расчёт коэффициентов и постоянных системы
   

Величина коэффициента усиления датчика тока равна /6/:



где U_ЗTMAX = 10 В – максимально возможное напряжение задания по току.

Передаточный коэффициент обратной связи по скорости, Вс:



где В – максимально возможное напряжение задания по скорости.

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи равна, с:



где мГн – суммарная индуктивность якорной цепи (см. пункт 3.4.); - активное суммарное сопротивление якорной цепи, с:



Электромагнитная постоянная времени при равна, с:



Для нахождения передаточного коэффициента тиристорного преобразователя используем регулировочную характеристику (смотреть рис. 3.1), которая определена по зависимости:

_.

Таблица 3.1. Регулировочная характеристика ТП

	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Uяд, В	515	507,2	483,9	446	394,5	331	257,5	176,1	89,43	0

Рисунок 3.1 - Регулировочная характеристика ТП

По зависимости находим и коэффициент усиления тиристорного преобразователя, при Е_TП = U_Н: