ВЫБОР ОСНОВНОГО СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4. ВЫБОР ОСНОВНОГО СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4.1. Выбор тиристорного преобразователя

Учитывая, что использована однозонная система регулирования (т. к. максимальная скорость двигателя в относительных единицах n_мах = 0,92 < 1), следовательно магнитный поток двигателя постоянный, определяем постоянную С_мФ и строим нагрузочную диаграмму токов:

(4.1)

Н*м

По каталогу номинальный ток двигателя 286 А.

М_ном = С_мФ*I_ном , С_мФ = М_ном / I_ном (4.2)

С_мФ = 700,33 / 286 = 2,45

Величина С_мФ безразмерная и представляет собой постоянную, на которую надо умножить значения моментов на нагрузочной диаграмме для преобразования её в диаграмму токов.

Выполнив эти действия, получим диаграмму токов (на рис. 4.1).

рис. 4.1

Определяем среднеквадратичный ток двигателя.

(4.3)

= 251,43 А

В соответствии с пунктом 2.2 методразработки по [4], стр. 14, выбираем преобразователь типа КТЭУ 320/230 (комплектный тиристорный электропривод универсальный). Его данные: I_d = 320 А, U_d = 230 В, = 2,25 (значение перегрузочной способности взято из [2], стр. 5, табл. 1).

Нужно произвести проверку правильности выбора преобразователя, проверку соответствия трём условиям:

I_{d н}  I_ном 320>286

U_{d н} U_ном 230>220

 I_{d н} I_мах 2,25*320=720>367,35

4.2. Выбор питающего трансформатора

Вторичное линейное напряжение трансформатора может быть определено по [2], стр. 6, табл. 4, для номинального напряжения преобразователя в 230 В оно составляет 205 В.

Максимальное значение выпрямленного напряжения по [2], пункт 2.3, стр. 6, определяется по формуле:

U_d0 = U_2ф * к_в (4.4)

где к_в - коэффициент выпрямления, для трёхфазной мостовой схемы (в преобразователе КТЭУ применена такая) он равен 2,34.

U_d0 = 118,36*2,34 = 276,95 277 В

Определяем мощность трансформатора по формуле из [2], пункт 2.3, стр. 6:

S = к_п * U_d0 * I_dн (4.5)

где к_п - коэффициент использования трансформатора, по [2], пункт 2.3, стр. 6, лежит в пределах 0,6...0,8 (при нагрузке в 60-80% от номинальной КПД трансформатора максимален).

S = 0,8 * 277 * 320 = 70900,46 В*А 71 кВ*А

По [2], пункт 8.2.2, стр. 12, первичное напряжение при S < 250 кВ*А принимаем в 380 В.

По [4], стр. 271, табл. 8.5, выбираем трансформатор типа ТСП-100/0,7-УХЛ4, данные сводим в таблицу:

Таблица 4.1

4.3. Построение регулировочной характеристики преобразователя, определение _мин ,_мах

Определяем циклическую номинальную, максимальную и минимальную скорости:

 = n / 9,55 (4.6)

_ном = n_ном / 9,55 = 750 / 9,55 = 78,53 рад/сек

_мах = n_мах / 9,55 = 687,55 / 9,55 = 71,99 рад/сек

_мин = n_мин / 9,55 = 114,59 / 9,55 = 12 рад/сек

Номинальное сопротивление двигателя (по закону Ома):

R_{ном дв} = U_ном / I_ном = 220 /286 = 0,77 Ом

Определяем КПД двигателя номинальный:

_ном = Р_ном / (U_ном * I_ном) = 55000 / (220 * 286) = 0,87 = 87 %

Сопротивление якоря:

z_{я дв} = 0,5 (1-_ном) R_{ном дв} (4.7)

z_{я дв} = 0,5 (1- 0,87) 0,77 = 0,05 Ом

Определяем постоянный коэффициент к*Ф_ном :

к*Ф_ном = (4.8)

к*Ф_ном = = 2,62 В*с / рад

Определяем максимальное и минимальное напряжение преобразователя:

U_d = к*Ф_ном *  (4.9)

U_{d мах} = 2,62 * 78,53 = 205,7 В

U_{d мин} = 2,62 * 12 = 31,43 В

Для определения минимального угла регулирования преобразователя принимается напряжение на 10% выше напряжения, обеспечивающего максимальную скорость, для обеспечения возможности форсировки по [2], стр. 13:

= U_{d мах} * 1,1 = 205,7 * 1,1 = 226,27 В

Используя арккосинусы можно рассчитать минимальный и максимальный углы регулирования преобразователя аналитическим методом, не строя регулировочную характеристику.

cos a = U_d / U_{d 0} (4.10)

cos a_мах = U_{d мин} / U_{d 0} = 31,43 / 277 = 0,11 , a_мах = 83,48 ⁰

cos a_мин = U_{d мах} / U_{d 0} = 226,27 / 277 = 0,82 , a_мин = 35,23 ⁰