07РАЗДЕЛЫ ДИПЛОМА (1226822), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

9.1 Выбор трансформаторного электронасоса МТ-100/8

Технические характеристики:

МТ-100/8 — трансформаторные центробежные насосы серии МТ. Предназначены для обеспечения циркуляции трансформаторного масла температурой до 80°С в системах охлаждения силовых трансформаторов стационарных установок. Представляют собой единый моноблочный бессальниковый агрегат, состоящий из встроенного асинхронного электродвигателя АИР 56 A4, с короткозамкнутым ротором и центробежного насоса с рабочим колесом, насаженным на вал электродвигателя. Электродвигатель АИР 56 A4: мощность – 120 Вт, скорость – 1420 об/мин.

Трансформаторные центробежные насосы полностью герметичны за счет из-за литых деталей герметиками. Перед упаковкой насосы на 90% заполняются трансформаторным маслом (ГОСТ 982–80) с электрической прочностью не менее 20 кВ. Консервация насоса удостоверяется свидетельством.

Допускается длительная работа трансформаторных насосов на высоте над уровнем моря до 3000 м в условиях вибрации частотой до 100 Гц и ускорением до 1, а также кратковременную работу длительностью не более 20 с. при частоте до 50 Гц и ускорении до 3.

Режим работы — продолжительный.

Средний ресурс до замены подшипников не менее 50000 часов.

Средний срок службы до капитального ремонта не менее 100000 часов.

Технические характеристики МТ-100/8 : мощность, кВт: 3,0; подача, м3/ч: 100; напор, м ст. ж.: 8; кавитационный запас, м: 3,5; масса, кг: 90.

1 — рабочее колесо; 2 — обтекатель; 3 — шпонка; 4— дистанционное кольцо; J— корпус м* coca, 6 — выпрямляющий аппарат; 7 — пробка, 8 — выпрямляющие лопатки; 9 — статор двигателя; 10 — панель зажимов, 11 — подшипниковый щит; 12 — шариковый подшипник № 306, 13 — вал; 14 — короткозамкнутый ротор.

Рисунок 9.1 Электронасос трансформаторный МТ-100/8, схема

Электронасос состоит из электродвигателя и насоса. Корпус насоса 5 является несущей конструкцией. Короткозамкнутый ротор 14 установлен в подшипниках качения 12 № 306, расположенных в переднем и заднем подшипниковых щитах. На консольной части вала ротора с помощью шпонки 3, дистанционного кольца 4, обтекателя 2, являющегося одновременно гайкой, закреплено рабочее колесо 1. Статор 9 с обмоткой запрессован в корпус. Выводные концы обмотки подсоединены к панели зажимов 10. Масло из бака трансформатора поступает на рабочее колесо насоса, где под влиянием полученной кинетической энергии проходит через каналы выпрямляющего аппарата 6 и по кольцевому каналу поступает на выпрямляющие лопатки 8 корпуса. Последние служат для выпрямления потока и поворота его в сторону нагнетательного патрубка, под влиянием избыточного давления часть масла из тыльной пазухи колеса поступает в двигатель, омывает лобовые части статора, смазывает подшипники и через отверстия в вале 13 и обтекатель возвращается во всасывающую полость рабочего колеса. Такая циркуляция жидкости внутри двигателя приводит к интенсивному отбору тепла от статора. Заправлять подшипники какой-либо смазкой не требуется, так как они смазываются перекачиваемым маслом. Корпус насоса должен быть заземлен. [18].

Режим работы - непрерывный, продолжительный

Напряжение питающей сети - 220/380 В

Частота - 50 Гц

Номинальная мощность - 3 кВт

Частота вращения -1450 об/мин

синхронная частота вращения - 1500 об/мин;

КПД двигателя: - 82 %;

коэффициент мощности: - 0,81;

Краткость максимального вращающего момента: - 2,2

Краткость пускового вращающего момента: - 2

Краткость пускового тока: - 6,5

Момент инерции ротора: - 0,011 кг∙м²

9.2 Выбор датчика температуры масла

Для контроля температуры масла трансформатора выберем датчик КДТ-200.2 (погружной).

Рисунок 9.2 – Датчик

температуры КДТ-200.2

Рисунок 9.2.1 – Схема подключения датчика температуры КДТ-200.2

1 Диапазон измеряемых температур, 0С 0…+200

2 Выходной сигнал, мА 4-20

3 Пределы допустимой основной приведённой погрешности в % от номинального диапазона измерения ± 0,5

4 Вариация показаний выходного аналогового сигнала не должна превышать ± 0,25 %

5 Дополнительная погрешность вызванная изменением температуры окружающей среды от 20 С0 на каждые 10 С0 ± 0,25 %

6 Дополнительная погрешность вызванная изменением питания от номинального напряжения 24 В ± 0,25 %

7 Номинальное напряжение питания постоянного тока +24 В

8 Сопротивление нагрузки номинальное, кОм 0,5

9 Степень защиты IP54

9.3 Защита и датчик контроля скорости

Для защиты преобразователя частоты производитель рекомендует устанавливать автоматические выключатели и плавкие предохранители на его входы по питающему напряжению.

Поскольку номинальный ток двигателя не превышает 7 А, а входной ток преобразователя равен 13,1 А, то учитывая коэффициент запаса выбираем автоматические выключатели на номинальный ток 20 А серии АЕ2046М-100.

Пробивные предохранители выбираем на тот же номинальный ток – серии ПКТ 102-10-40.

Для контроля скорости вращения ротора, использования в качестве датчика скорости в системе управления используем инкрементальный энкодер OG 6 .

Рисунок 9.3 Инкрементальный

энкодер OG 6

Количество импульсов на один оборот вала: 100 - 512

Максимальная выходная частота: 120 kHz

Цельная ось d= 6 мм

Допустимая рабочая температура: -20 °C to +70 °C

Присоединение:

Соединительные клеммы внутри корпуса

10 РАСЧЕТ СИЛОВОЙ ЧАСТИ И ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

10.1 Выбор преобразователя

Базовыми элементами асинхронного частотно-регулируемого электропривода являются управляемый преобразователь частоты ПЧ, питающийся от промышленной сети напряжением Uс и частотой fс, и асинхронный двигатель АД (М), питающийся от ПЧ.

Выходные частота f и фазное напряжение U (или ток I) ПЧ определяются сигналами управления. Регулирование частоты f и напряжения U (или тока I) обеспечивает регулирование основных координат АД (тока, электромагнитного момента М, угловой скорости ω).

Рисунок 10.1 Двухзвенный транзисторный преобразователь частоты с ШИМ, обеспечивающий регулирование скорости и торможение асинхронного двигателя

Наибольшее распространение получили две группы управляемых полупроводниковых ПЧ:

1) преобразователи со звеном постоянного тока и автономным инвертором АИ (инвертором напряжения АИН или тока АИТ);

2) преобразователи с непосредственной связью питающей сети и нагрузки ПЧНС (без и с широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения).

Преобразователь по системе ПЧ-АИ состоит из трех силовых блоков: управляемого или неуправляемого выпрямителя UZ1, силового фильтра Ф (C или LC типа) в звене постоянного тока и автономного инвертора. АИ может быть выполнен либо на основе однооперационных тиристоров с искусственной их коммутацией, либо на запираемых (GTO) тиристорах, либо на полностью управляемых силовых транзисторах (чаще всего на базе IGBT-модулях, содержащих транзистор с изолированным затвором и шунтирующий его силовой диод).

АИН является источником напряжения. Благодаря емкости С фильтра Ф и обратным диодам VD1-VD6, подключенным параллельно силовым ключам VT1-VT6, при работе АИН на активно-индуктивную нагрузку, к числу которой относится АД, обеспечивается обмен реактивной энергией между АД и звеном постоянного тока. Они обеспечивают непрерывность цепи тока в обмотках М при отключении их от источника питания в процессе коммутации и возврат запасенной магнитной энергии в конденсатор фильтра.

Выходное напряжение АИН может регулироваться двумя способами:

1) при управляемом выпрямителе – изменением напряжения в звене постоянного тока, когда инвертору отводится роль лишь коммутатора фаз, формирующего требуемую частоту (АИН с амплитудно-импульсной модуляцией АИМ);

2) при неуправляемом выпрямителе – широтно-импульсным регулированием напряжения в инверторе за счет модуляции напряжения несущей частоты (частоты коммутации силовых ключей) сигналом требуемой частоты (АИН с широтно-импульсной модуляцией ШИМ).

В ПЧ с АИН отсутствует рекуперация энергии в питающую сеть. При необходимости возврата энергии в сеть питания входной выпрямитель в ПЧ с АИН должен быть реверсивным и управляемым. При отсутствии подобного выпрямителя для обеспечения режима динамического торможения АД параллельно фильтру Ф устанавливается узел сброса энергии на основе ключа VT7 и силового резистора R. При превышении допустимого напряжения на выходе фильтра ключ VT7 открывается и обеспечивает разряд конденсатора на резистор R.

К достоинствам преобразователей по системе ПЧ-АИ относятся:

- высокий диапазон частот выходного напряжения АИН (практически от 0 до 1500 Гц), ограничиваемый лишь частотой коммутации и коммутационными потерями в силовых ключах автономного инвертора (для АИТ максимальная выходная частота тока – до 100–125 Гц);

- низкий уровень гармонических составляющих напряжения или тока статора двигателя и тока, потребляемого из сети питания;

- высокий коэффициент мощности (до 0,95–0,98) в преобразователях с неуправляемым выпрямителем. В случае применения управляемого выпрямителя коэффициент мощности меньше и близок коэффициенту мощности в системах тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока;

- относительно небольшое число силовых ключей преобразователя (по сравнению с ПЧНС) и более простая схема их управления, не требующая синхронизации с питающей сетью;

К недостаткам подобных преобразователей следует отнести:

- двукратное преобразование энергии (с переменного напряжения питающей сети на постоянное выпрямителя, а затем с постоянного – на переменное выходное напряжение инвертора), снижающее результирующий КПД преобразователя частоты (до 0,94–0,96);

- зависимость (для тиристорных ключей АИ) условий их искусственной коммутации от cosφ и уровня нагрузки двигателя;

- отсутствие (без дополнительной управляемой инверторной группы в блоке выпрямителя) возврата энергии в питающую сеть преобразователя, ограничивающее быстродействие регулирования скорости АД в тормозных его режимах, высокие требуемые значения емкости фильтра Ф и, соответственно, большие габариты конденсаторной батареи;

В преобразователе MICROMASTER 440 фирмы SIEMENS используется система с автономным инвертором напряжения (АИН), работающего по принципу широтно-импульсного преобразователя (ШИП).

Преобразователи MICROMASTER 440 являются серийными преобразователями для регулирования трехфазных электродвигателей.

Преобразователи оснащены микропроцессорной системой управления и используют самые современные технологии с IGBT модулями-транзисторами. Вследствие этого преобразователи надежны и разнообразны.

Обширные функции защиты обеспечивают эффективную защиту преобразователя и электродвигателя.

MICROMASTER 440 может применяться как индивидуально, так и интегрироваться в системы автоматизации процесса.

Стандартное программное обеспечение платы управления MICROMASTER 440 содержит различные разомкнутые и замкнутые структуры управления для различных применений.

Функциональные особенности

- Векторное регулирование без датчика скорости

- Регулирование потока (FCC) для улучшения динамических характеристик и повышения качества регулирования электродвигателя

Характеристики

Список файлов ВКР