ПЗ (1228677), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

- коэффициент, учитывающий возможную перегрузку вентиля на этапах пуска и начального разгона двигателя, когда ток двигателя может превышать номинальный в 1,5 раза, ;

- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение тока между параллельными ветвями, связанное с разбросом вольт-амперных характеристик вентилей, .

Определяем число параллельно включенных тиристоров КУ202Н

Большее число округляем до ближайшего большего целого. То есть при использовании тиристора КУ202Н

Определяем число параллельно включенных тиристоров КУ208Г

Большее число округляем до ближайшего большего целого. То есть при использовании тиристора КУ208Г

Определяем число параллельно включенных диодов Д245А

Большее число округляем до ближайшего большего целого. То есть при использовании диода Д245А

Определяем число параллельно включенных диодов Д245Б

Большее число округляем до ближайшего большего целого. То есть при использовании диода Д245Б

Стоимость комплекта вентилей тиристорного и диодного плеч моста сводим в табличную форму (см. таблицу 3.7 и таблицу 3.8).

Таблица 3.7 Расчет стоимости комплекта вентилей плеча моста

Используем тиристоры типа КУ202Н в связи с меньшей стоимостью вентильных комплектов при параллельном включении в плечах моста.

Таблица 3.8 Расчет стоимости комплекта вентилей плеча моста

Используем диоды типа Д245А в связи с меньшей стоимостью вентильных комплектов при параллельном включении в плечах моста.

3.7 Расчет энергетических показателей выпрямителя

Расчет коэффициента мощности выпрямителя.

Коэффициент мощности К_м определяется как отношение активной мощности первичной обмотки трансформатора Р к ее полной мощности S

При наличии синусоидальной формы питающего напряжения сети активная мощность Р равна, Вт

где - действующее значение первой гармонической составляющей тока первичной обмотки трансформатора;

- действующее значение напряжения питания выпрямителя;

- угол сдвига фаз между и .

Полная мощность первичной обмотки трансформатора, Вт

С учетом выражений (3.23) и (3.24) К_м будет равен

где - коэффициент искажения тока первичной обмотки трансформатора, .

Угол сдвига фаз зависит от углов γ₁ и γ₂, рад

С учетом разложения кривой тока прямоугольной формы в ряд Фурье получим ее выражение, А

Действующее значение тока I₁ прямоугольной формы равно, А

В результате получим выражение коэффициента искажения тока

Таким образом, коэффициент мощности К_м будет равен

Значения α для расчета К_м при рассчитанных в номинальном режиме задаются в диапазоне от 0 до π через 0,523 рад (30⁰) для семи значений: 0; 0,523; 1, 046; 1,569; 2,616; 3,14.

Пример расчета при α=0

Результаты расчетов сводим в табличную форму (см. таблицу 3.9).

Таблица 3.9 Коэффициент мощности выпрямителя

На основании расчетных данных (см. таблицу 3.9) строим характеристику мощности (см. рисунок 3.7).

Расчет коэффициента полезного действия.

Коэффициент полезного действия выпрямителя определяется как отношение активной полезной мощности выпрямителя с учетом потерь мощности в вентилях к активной полезной мощности выпрямителя без учета потерь мощности на вентилях выпрямителя.

где - активная полезная мощность выпрямителя;

– потери мощности в вентилях;

- сумма падений напряжения на вентилях.

Сумма падений напряжения на вентилях, В

где – число последовательно соединенных вентилей в плече моста;

- падение напряжения на силовом диоде,

- падение напряжения на силовом тиристоре, .

К_м

Рисунок 3.7 Характеристика коэффициента мощности выпрямителя

Подставляя полученные данные в выражение (3.31), определяем величину коэффициента полезного действия выпрямителя

3.8 Расчет индуктивности цепи выпрямительного тока.

Расчет амплитудного значения первой гармонической составляющей выпрямленного напряжения ведется для значения α+γ₁, равного заданному значению угла регулирования α_р.

Определяем амплитудное значение первой гармонической составляющей выпрямленного напряжения U_dм1, В

где - коэффициенты ряда Фурье.

Определяем величину коэффициента , В

Определяем величину коэффициента b₁, В.

Рассчитываем индуктивное сопротивление цепи выпрямленного тока, Гн.

(3.36)

где - частота питающего напряжения,

- коэффициент пульсации тока, .

Методика расчета силового трансформатора и выпрямительной установки взята из [8].

4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Исходные данные для расчета

Большинство электроприводов строится на принципе двухконтурной системы автоматического регулирования (САР), т.е. один контур регулирования строится с отрицательной обратной связью по выходной величине привода (частоте вращения), второй служебный контур – с обратной связью по току якоря (см. рисунок 4.1).

Рисунок 4.1. Структурная схема электропривода с двухконтурной системой автоматического регулирования.

Служебный контур регулирования содержит управляемый (тиристорный) преобразователь (ТР), двигатель М, датчик тока с заданным значением I_aзад и регулятор тока (РТ).

Для обеспечения высоких динамических свойств привода необходимо, чтобы коэффициент передачи и постоянная времени РТ изменялись в зависимости от тока на якоре машины, компенсируя изменение передаточной функции ТР.

Внешний (основной) контур регулирования по частоте вращения включает в себя: тиристорный преобразователь ТР, двигатель М, тахогенератор ТГ, элемент сравнения текущего значения частоты вращения с заданным зад и регулятор скорости (РС).

Система управления электропривода работает следующим образом: в момент пуска (при нулевой частоте вращения) сигнал рассогласования с РТ поступает на вход СИФУ выпрямителя ТР. Происходит отпирание тиристоров ТР с максимальным углом открытия, ток якоря двигателя возрастает, и в течение первой полуволны напряжения достигает максимума, превышающего заданное значение I_aзад. В этот момент вступает в работу контр регулирования тока, и значение тока якоря поддерживается постоянной. Происходит разгон привода с постоянным током якоря и соответственно электромагнитным моментом машины до частоты вращения, соответствующей n_зад. В этот момент времени наступает примерное равенство выходного напряжения выпрямителя и противоэлектродвижущей силы якорной обмотки двигателя. Ток якоря машины становится меньше, чем его заданное значение, и контур регулирования тока из работы выключается. Происходит переключение входа ТР на выход регулятора скорости за счет ЛУ. Сигнал рассогласования между текущей частотой и n_зад становится равным нулю, соответственно уменьшается сигнал на выходе РС, инициирующий увеличение входного напряжения ТР, и фиксируется величина угла регулирования тиристоров ТР. Так как при данной схеме контуры регулирования тока и частоты вращения не работают одновременно и не оказывают взаимного влияния, системы работаю одновременно и не оказывают взаимного влияния, системы подобного типа называют САР независимого регулирования.

При колебании момента нагрузки на валу машины происходит адекватное изменение тока якоря и частоты вращения. В этом случае появляется сигнал рассогласования по току, который через РТ воздействует на ТР, что приводит к изменению выпрямленного напряжения. Возрастание момента нагрузки, в конечном итоге, приводит к увеличению выпрямленного напряжения, что вызывает увеличение частоты вращения вала машины до заданного значения. Величина ошибки между заданным и действительным значением тока определяется коэффициентом усиления разомкнутой САР по частоте вращения. В этом режиме привод обладает жесткой механической характеристикой.

Характеристики

Список файлов ВКР