Расчет параметров и выбор силовых преобразователей

4.2 Расчет параметров и выбор силовых преобразователей

В качестве силового преобразователя выбираем комплектный электропривод серии ЭПУ1 по следующим параметрам:

1)  по номинальному току нагрузки:

I_Н ³ I_ЯН;

2)  по номинальному выходному напряжению:

U_ВЫХ ³ U_ЯН;

3)  по перегрузочной способности:

l_ПР ³ l_ДВ;

4)  по диапазону регулирования:

D_ПР ³ D_РАСЧ;

5)  по наличию реверса;

6)  По напряжению питающей сети:

U_СЕТИ = U_ВХ

Для выбора преобразователя используем следующие параметры:

I_ЯН = 195,5 А;

U_ЯН = 220 В;

l_ДВ = 3;

D_РАСЧ = .

w_ПОН = .

w_ПОН = = 2,9463 с^-1.

D_РАСЧ = = 21,28.

U_СЕТИ = 380 В.

По полученным параметрам выбираем электропривод ЭПУ1-2-4627ЕУХЛ4 со следующими параметрами 4:

1)  ток блока управления – 400 А;

2)  выпрямленное напряжение блока – 230 В;

3)  Напряжение питающей сети – 380 В;

4)  диапазон регулирования – до 50;

5)  перегрузочная способность – 2;

6)  с обратной связью по ЭДС.

Параметры вводного токоограничивающего реактора типа РТСТ-265-0,156У3 5

1) номинальный фазный ток –265 А;

2) номинальная индуктивность фазы – 0,00156 Гн;

3) активное сопротивление фазы – 0,0072 Ом.

Оценим необходимую индуктивность якорной цепи с точки зрения ограничения пульсаций выпрямленного тока при работе в нижней точке диапазона регулирования скорости. При этом, требуемая индуктивность контура якорной цепи:

L_а = ,

Где i_n = 0,02…0,05 – относительная величина действующего напряжения первой гармоники.

e_n = ,

a_max = arccos ;

E_dmin = C_e *w_min + DU_СД + DU_В,

Где DU_сд = (0,005…0,01)*U_Н – падение напряжения на сглаживающем дросселе;

DU_В = 1…2 В – падение напряжения на тиристолрах в открытом состоянии.

E_d0 = C_e*w_Н + DU_СД + DU_В.

E_dmin = 3,269*2,95 + 0,01*220 + 2 = 13,84 В.

E_d0 = 3,269*62,8 + 0,01*220 + 2 = 209,5 В.

a_max = arccos = 86,21^o.

e_n = = 0,23.

L_a = = 0,006 Гн.

Требуемая индуктивность сглаживающего дросселя:

L_СД = Lа – 2*L_Р – L_Я.

L_СД = 0,006 – 2*0,00156 – 0,001 = 0,00188 Гн.

В качестве сглаживающего дросселя выбираем дроссель типа ФРОС-1000/0,5У3 со следующими номинальными параметрами:

1) номинальный постоянный ток – 800 А;

2) номинальная индуктивность – 2,3 мГн;

3) активное сопротивление – 0,0047 Ом.

Суммарная индуктивность якорной цепи:

L_S= L_Я + 2*L_Р + L_СД;

L_S= 0,001 + 2*0,00156 + 0,0023 = 0,00642 Гн.

Суммарное сопротивление якорной цепи:

R_S = R_ЯН + 2*R_Р + R_СД.

R_S = 0,075 + 2*0,0072 + 0,0047 = 0,0941 Ом.

Постоянная времени якорной цепи:

Т_Я = ;

Т_Я = = 0,068 с.

Постоянная времени тиристорного преобразователя:

Т_ТП = + (0,005…0,01) » 0,01 с.

Коэффициент усиления тиристорного преобразователя:

К_ТП = .

К_ТП = = 23.

Коэффициент обратной связи по ЭДС:

К_ОЭ = ;

К_ОЭ = = 0,04871 В*с.

5 Расчет статических механических и электромеханических характеристик двигателя и привода

Для электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением статические характеристики можно построить по двум точкам:

1) точке холостого хода (М_С = 0);

2) точке номинальной нагрузки (М_С = М_Н).

При этом скорость определяется по формулам:

w = – – механическая характеристика;

w = – – электромеханическая характеристика;

Напряжение на якоре , при котором электродвигатель работает в точках w = 57,18 с^-1 и w = 2,9463 с^-1 при номинальном моменте определяем по формуле:

U_Я = Се*w + .

Для естественной характеристики:

w₀ = = 67,29 с^-1.

w_Н = – = 62,8 с^-1.

Для скорости w = 57,18 с^-1:

U_Я = 3,269*57,18 + = 203,88 В.

w₀ = = 62,36 с^-1.

Для скорости w = 2,9463 с^-1:

U_Я = 3,269*2,9463 + = 26,59 В.

w₀ = = 8,13 с^-1.

Для построения электромеханических характеристик используем те же точки холостого хода (w₀), что и расчете механических характеристик. В качестве статического тока принимаем I_ЯН = 195,5 А.

Рассчитаем значение критического тока якоря для нижней скорости диапазона:

I_КР = *Ö2*E_2Ф**sin*(1 – *ctg)*sina_MAX.

I_КР = *Ö2*220**sin*(1 – *ctg)*sin86,21 = 13,6 А.

Ввиду того, что величина I_КР намного меньше самого минимального значения статического тока, зоной прерывистых токов можно пренебречь.