Расчет механических характеристик двигателя постоянного тока

4.4 Расчет механических характеристик двигателя постоянного тока

Уравнение механической характеристики ДПТ имеет вид:

,рад/с (4.4.2)

Рассчитываем естественную механическую характеристику:

(4.4.3)

Согласно формуле (4.4.3):

Рассчитываем разомкнутую механическую характеристику:

(4.4.4)

где R_п=R_дв=0,02 – сопротивление преобразователя, Ом;

Согласно формуле (4.4.4):

Рассчитываем механическую характеристику в замкнутой по скорости системе:

(4.4.5)

где U_зс.max =20, В– задающее напряжение;

(4.4.6) – коэффициент передачи обратной связи по

скорости;

где U_ОС =15, В – напряжение обратной связи;

(4.4.7) – коэффициент передачи всей системы.

Согласно формуле (4.4.6):

Согласно формуле (4.4.7):

Согласно формуле (4.4.5):

При изменении U_зс меняется скорость холостого хода, жесткость характеристик не меняется.

Таблица 4 – Величина скорости холостого хода двигателя постоянного тока типа SHC-4502L при изменении U_зс.

Uзс, В	12,5	10	7,5
щ0, рад/с	46,17	39,96	27,70

Естественная, разомкнутая и замкнутые характеристики двигателя постоянного тока типа SHC-4502L представлены на чертеже КП.

5 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

5.1 Описание работы схемы управления

Система регулирования обеспечивает следующие режимы работы двигателя: пуск, разгон, динамическое торможение противовключением и реверс.

В данном курсовом проекте используется система с двухзонным регулированием. Которая предназначена для регулирования скорости и поддержке постоянных параметров двигателя. В первой зоне происходит регулирование скорости изменением величины питающего напряжения при Ф = const, во второй зоне – регулирование скорости изменением магнитного потока при U = const, Р = const.

Схема состоит из якорной цепи и цепи возбуждения. В силовую якорную цепь входят: двигатель SHC-450-2L, тиристорный преобразователь UZ1 – КТЭУ-880/440. В цепь управления входят СИФУ AV1, регулятор тока АА1, датчик тока UA1, регулятор скорости UR, задатчик интенсивности AI, фазовыпрямительное устройство UR, сельсинный командоаппарат ручного действия СКАР.

Якорная цепь двигателя питается от трехфазной сети переменного тока напряжением 10 кВ через реверсивный тиристорный агрегат. Преобразователь состоит из: трансформатора TV1 ТСПЗ–630/10; автоматических выключателей, на стороне переменного тока QF1, QF2 –А37156, на стороне постоянного тока QF3 – А3725Б; тиристорных вентилей VS1 – VS12 – Т171-500; быстродействующих предохранителей FU1 –FU12 – ПП57-3427; разрядных цепочек с R1 – R12, С1 –С12; сглаживающего дросселя LR – ФРОС-1000/0,21УЗ.

Отрицательный сигнал обратной связи по току поступает от шунта RS1 в датчик тока UA1. На вход регулятора тока AA1 поступает разность сигналов обратной связи и задание с регулятора скорости AR.

Отрицательный сигнал обратной связи по скорости снимается с тахогенератора ВR и поступает на датчик скорости UR. На регулятор скорости поступает разность сигналов с задатчика интенсивности и датчика скорости

Задатчик интенсивности AI используется для уменьшающего сигнала задающего U. ФВУ предназначено для преобразования переменного тока с выхода СКАР в сигнал постоянного тока соответствующей полярности. СКАР предназначен для ручного задания скорости.

В силовую цепь возбуждения входят: обмотка возбуждения LM, нереверсивный тиристорный преобразователь (возбудитель) UZ2. В цепь управления входят: СИФУ – AV2, регулятор ЭДС – АЕ, блок автоматики А, регулятор тока возбуждения АА2, датчик тока возбуждения UA2.

Цепь возбуждения питается от трехфазной цепи переменного тока напряжением 10 кВ через нереверсивный тиристорный возбудитель UZ2. Который состоит из: силового трансформатора TV2; автоматических выключателей, на стороне переменного тока QF4, QF5; плавких предохранителей FU13 – FU18; тиристорных вентилей VS13 – VS18; разрядных цепочек (R-C цепочек) R13 – R18, С13 – С18.

Сигнал отрицательной обратной связи по ЭДС поступает с потенциометра RP и поступает на датчик ЭДС UE. На регулятор ЭДС AE поступает разность сигналов с блока автоматики и датчика ЭДС.

Сигнал отрицательной ОС по току возбуждения поступает с шунта RS2 в датчик тока возбуждения UA2. На регулятор тока возбуждения поступает разность сигналов с регулятора ЭДС и датчика тока возбуждения.

В данной схеме используется следующие виды защит:

1   защита вентилей от сверх токов – плавкие предохранители ПП57–3427;

2   защита от перенапряжения – разрядные цепочки из последовательно включенных ёмкостей и сопротивлений (R – C цепочки) подключаемые к каждому вентилю;

3   защита от перегрузки и внешних к.з. – быстродействующие автоматические выключатели, которые установлены в якорной цепи двигателя на входе переменного тока вентильной схемы;

4   максимально токовая защита – реле максимального тока, устанавливаемая в якорной цепи двигателя;

5  защита от перенапряжений в обмотке возбуждения – осуществляется с помощью R и VD подключенных параллельно обмотке возбуждения;

6   минимально токовая защита – реле минимального тока, установленная в цепи возбуждения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зимин Е.Н. и др. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. М.: Энергоиздат, 1981.

2. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Энергоатомиздат, 1989.

3. Автоматические выключатель общего применения до 630А. Справочник. М.: Информзэлектро, 1996.

4. Правила устройства электроустановок. М: Энергоатомиздат, 1985.

5. Справочник технолога – машиностроения. В 2-х т. Т.2/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерекова. М.: Машиностроение, 1988.

6. Справочник по электрическим машинам. В 2-х т. Т.1/Пол ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1988.

7. Электромагнитные пускатели. Справочник. М.: Информэлектр, 1994.

8. Электротехнический справочник. В 3-х т. Т.2Электро-технические изделия и устройства/ Под общ. Ред. Профессоров МЭИ (гл. ред. И.Н. Орлов). М.: Энергоатомиздат, 1986.

9. Данные ОАО НЛМК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте осуществлен расчет и выбор электрооборудования главного электропривода агрегата подготовки холоднокатаных рулонов. Агрегат предназначен для вырезки дефектных участков, обрезки концов, контроля толщины и стыковой сварки отдельных полос.

Для данного станка выбраны напряжения:

220 В – переменного тока, частотой 50Гц;

420 В – постоянного тока.

Рассчитаны мощности двигателя, диапазон регулирования и предъявлены основные требования к главному электроприводу.

По данным расчета и требованиям выбран асинхронный двигателя типа 4А355М4У3.

Для выбранного двигателя рассчитана и построена естественная механическая характеристика, выбран кабель 3АВВГ3(1·185), защитная аппаратура: автоматический выключатель ВА 53-41-25 (с параметрами I_н.а.=1000,(А); I_н.р.=1000,(А), I_отс.=1000,(А)); аппаратура управления: контактор КТ6061/3.

Рассчитаны и построены естественная и искусственные механические характеристики ДПТ.

Исходя из мощности и отсутствия реверса ДТП главного привода станка выбрана мостовая нереверсивная схема тиристорного преобразователя, питающий трансформатор (параметры; S_н=382,88, кВАр;U_2ф=207,61,В;I_2ф=641,81,А), рассчитаны параметры тиристоров (I_доп > 625,0, А; U_{обр.доп} >729,30 ,В), сглаживающих реакторов, дано описание схемы управления.