Выбор двигателя постоянного тока и тиристорного преобразователя

4.2 Выбор двигателя постоянного тока и тиристорного преобразователя

По мощности и частоте вращения двигателя главного привода выбираем ДПТ из условия:

(4.2.4)

(4.2.5)

Тип главного привода выбирается типа SHC-4502L.

Для выбранного двигателя паспортные данные см. п. 2.3.

Для управления ДПТ средней и большой мощности чаще всего используют управляемые выпрямители, выполненные по трехфазной мостовой схеме.

Трехфазная мостовая схема нашла наибольшее применение, так как она обладает лучшими энергетическими показателями, лучшим использованием питающих трансформаторов.

Выбирается трехфазная мостовая реверсивная схема, так как происходит совместное управление в замкнутых контурах, образованными тиристорными комплектами трансформатором, при этом протекает управленческий ток, который необходимо ограничивать реакторами.

Сглаживающие реакторы включаются последовательно с якорем двигателя и выбирается из условия сглаживания.

4.3 Определение параметров трансформатора, тиристоров, реактора

Трансформатор выбирается на основе расчетных вторичных напряжений и тока, а также расчетной мощности.

Рассчитываем значение вторичного фазного напряжения трансформатора:

(4.2.6)

где К_U=0,427;

U_d – напряжение преобразователя при угле отрывания тиристоров б=0, принимаем равным номинальному напряжению питания двигателя, В;

К_с=1,05-1,10 – коэффициент учета колебания напряжения сети на 10%;

К_б=1,05-1,10 – коэффициент, учитывающий неполное открывание вентилей при максимальном сигнале управления;

К_R=1,05 – коэффициент, учитывающий падение напряжения в трансформаторе и вентилях.

Согласно формуле (4.2.6):

Рассчитываем значение тока фазы вторичной обмотка трансформатора:

(4.2.7)

где К_i=0,815;

К_ф=1,05-1,10 – коэффициент формы анодного тока;

I_d – выпрямленный ток, равный номинальному току двигателя I_ДН.

Согласно формуле (4.2.7):

Находим действующее значение тока первичной обмотки трансформатора:

(4.2.8)

где

(4.2.9) – коэффициент трансформации трансформатора.

Согласно формуле (4.2.8), (4.2.9):

Находим расчетную типовую мощность трансформатора:

(4.3.0)

где К_s=1,05

Согласно формуле (4.3.0):

По полученным данным выбирается трансформатор с номинальными параметрами:

(4.3.1)

Тиристоры выбираются по среднему значению тока через вентиль с учетом увеличения тока двигателя в переходных режимах и по максимальному значению обратного напряжения.

Рассчитываем среднее значение тока через тиристор с учетом того, что тиристор в трехфазных схемах открыт третий периода:

(4.3.2)

где К_з=(2-2,50) – коэффициент запаса по току;

К_ох=1 – при принудительном охлаждением и

К_ох=(0,30-0,35) – при естественном воздушном охлаждении со стандартным радиатором.

Согласно формуле (4.3.2):

Рассчитываем максимальную величину обратного напряжения:

(4.3.3)

где К_3U=(1,50-1,80) – коэффициент запаса по напряжению;

К_Uобр=1,0;

(4.3.4)

Согласно формуле (4.3.3), (4.3.4):

По каталогу выбираем тиристоры с номинальными данными:

(4.3.5)

Рассчитываем индуктивность уравнительного реактора:

(4.3.6)

где I_ур=0,10·I_ДН (4.3.7) – действующее значение уравнительного тока;

f₁ – частота питающей сети;

К_Д = 0,62 – коэффициент действующего уравнительного тока.

Согласно формулам (4.3.6), (4.3.7):

В каждом из контуров уравнительного тока устанавливается один ненасыщенный реактор или два насыщающихся, причем индуктивность каждого из них должна быть равна полной расчетной величины.

Рассчитываем индуктивность цепи выпрямленного тока из условия сглаживания пульсации:

(4.3.8)

где k=1,0 – номер гармоники, для управляемых преобразователей;

р=6,0 – число пульсаций, для трехфазной мостовой схемы;

р_1% =10,0 – допустимое действующее значение основной гармоники тока;

U_dnm=0,178·U_D0 (4.3.9)– амплитудное значения гармонических составляющих выпрямленное напряжение, для первой гармоники и минимального рабочего угла б=30⁰ при мостовой схеме.

Согласно формулам (4.3.8), (4.3.9):

Рассчитываем требуемую величину индуктивности сглаживающего реактора:

(4.4.0)

где (4.4.1) – индуктивность двигателя;

где в=0,60 – для некомпенсированных машин;

р – число пар полюсов двигателя.

L_ур – индуктивность уравнительного реактора не учитывается так как реакторы не насыщающиеся;

где в=0,60 – для некомпенсированных машин;

р – число пар полюсов двигателя.

Согласно формулам (4.4.0),(4.4.1):

Силовая схема тиристорного преобразователя, а также структурная схема замкнутой системы с отрицательной обратной связью по скорость представлена на чертежах КП.