Системи керування електроприводами.

Розрахунок системи підпорядкованого керування електроприводом постійного струму. Курсове та дипломне проектування

       

 

Зміст

 

2 РОЗРАХУНОК СИЛОВОЇ ЧАСТИНИ ЕЛЕКТРОПРИВОДА
ТА ВИБІР ЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ

 
   
 

2.1 Розрахунок і вибір трансформатора

Значення випрямленої потужності:

                                                                                             (2.1)

де Uн – номінальна напруга двигуна;

Ін – номінальний струм двигуна.

Типова (габаритна ) потужність трансформатора [9]:

                                                                        (2.2)

де kS1, kS2, kSкоефіцієнти схеми випрямлення за потужністю:

                                                                                       (2.3)

де m1 – число фаз первинної обмотки трансформатора;

kі1, kі2 – коефіцієнти схеми випрямлення за струмами первинної і вторинної обмоток трансформатора, відповідно;

ku – коефіцієнт схеми випрямлення за напругою;

d – число вторинних обмоток трансформатора.

Коефіцієнти схем випрямлення та їх параметри подані в табл. 2.1, а також у [9]. У табл. 2.1 прийняті такі позначення: kі.ср – коефіцієнт схеми випрямлення за середнім струмом; kumax – коефіцієнт схеми випрямлення за максимальною напругою; m – фазність схеми або вентильної групи; mn – кратність пульсацій випрямленого струму; kR – коефіцієнт схеми (kR = q, де q – число груп, включених послідовно); kХ – коефіцієнт схеми.

 

 

Таблиця 2.1 – Коефіцієнти схем та їх параметри

Коефі-

цієнт

Схема випрямлення

однофазна

трифазна

із середньою точкою трансформатора

мостова

нульова

зигзаг з нулем

мостова

ku

0,9

0,9

1,17

1,17

2,34

kі1

1

1

0,471

0,471

0,816

kі2

0,707

1

0,577

0,577

0,816

kS1

1,11

1,11

1,21

1,21

1,045

kS2

1,57

1,11

1,48

1,71

1,045

kS

1,34

1,11

1,35

1,46

1,045

kі.ср

1/2

1/2

1/3

1/3

1/3

kumax

3,14

1,57

2,09

2,09

1,045

m1

1

1

3

3

3

d

2

1

3

6

3

m

2

2

3

3

3

mn

2

2

3

3

6

kR = q

1

1

1

1

2

kХ

0,318

0,318

0,478

0,478

0,955

 

 

Трансформатор вибирається за типовою потужністю Sт, первинною напругою U1н та вторинною напругою, орієнтуючись на напругу двигуна Uн, параметри якого зводимо до табл. 2.2, в якій прийнято такі позначення: Sн – номінальна потужність трансформатора; U2н – номінальна напруга вторинної (вентильної) обмотки; І2н – номінальний струм вторинної обмотки; Ud – випрямлена напруга (напруга на виході випрямляча); Іd – випрямлений струм; Uк% – напруга короткого замикання, виражена у відсотках від номінальної фазної напруги первинної обмотки; І0% – струм холостого ходу, виражений у відсотках; Р0 – потужність холостого ходу; Рк – потужність короткого замикання.

 

Таблиця 2.2 – Технічні дані вибраного трансформатора

Тип

Sн,

кВ×A

U1н,

кВ

Вентильна обмотка

Перетво-рювач

Uк%,

%

І0%,

%

Р0,

кВт

Рк,

кВт

U2н,

кВ

І2н,

А

Ud,

В

Іd,

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пропонується вибір трансформатора здійснювати з додатка Д.4.

Коефіцієнт трансформації (transformation factor) [10]:

                                                                                                (2.4)

Діюче значення струму у вторинній обмотці трансформатора [9]:

Ø  для нульових схем –

                                                                                                  (2.5)

Ø  для мостових схем –

                                                                                              (2.6)

Ø  для загального випадку –

                                                                                                (2.7)

Діюче значення струму у первинній обмотці трансформатора:

Ø  для трифазних нульових схем –

                                                                                      (2.8)

Ø  для трифазної мостової і однофазних схем –

                                                                                    (2.9)

Ø  для загального випадку –

                                                                                    (2.10)

Активний опір однієї фази трансформатора, приведений до вторинної обмотки [9]:

                                                                        (2.11)

де DРм% – втрати в міді трансформатора, виражені у відсотках від номінальної первинної потужності трансформатора S1н:

                                                                                    (2.12)

                                                                                    (2.13)

Мінімальне значення номінальної вторинної фазної ЕРС трансформатора [9]:

                                              (2.14)

 

де kз – коефіцієнт запасу, який враховує можливу несиметрію кутів відкривання тиристорів за фазами і який враховує запас за напругою для забезпечення номінальної швидкості обертання двигуна в системі автоматичного керування (kз = 1,05¸1,1);

DUт – спад напруги на тиристорах (DUт = 1 В – для нульових схем, DUт = 2 В – для мостових схем);

DU% – відсоток спаду напруги в мережі (DU% = 5%);

amin – мінімальне значення кута керування (amin = 0° – для нереверсивної схеми, amin = (25¸30)° – для реверсивної схеми).

Індуктивний опір однієї фази трансформатора, приведений до вторинної обмотки [9]:

                                                                                         (2.15)

 

2.1 Розрахунок і вибір трансформатора

2.2 Розрахунок і вибір вентилів

2.3 Розрахунок і вибір зрівнювальних реакторів для реверсивної схеми

2.4 Розрахунок і вибір згладжувального дроселя

2.5 Розрахунок і вибір елементів захисту
     силового кола

 
     

На верх Ý