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

Текст из файла (страница 3)

Мощность короткого замыкания S_к=15000МВА

Подъемная машина

Тип ЦШ54

Эффективная мощность подъема Р_эф=4317кВт

Максимальная скорость подъема V_max=16м/с

Средняя скорость V_ср=8,4м/с

Множитель скорости =1,35

Радиус шкива трения D_шт=5м

Максимальное усилие F_max=395743Н

2.2. Выбор тиристорного преобразователя

Наметим к применению силовую 12-пульсную схему тиристорного электропривода с реверсом в цепи возбуждения двигателя и последовательным соединением выпрямительных мостов. После выбора тиристорного преобразователя силовую схему уточним.

2.2.1. Активное сопротивление якорной цепи R_яц определяем по формуле:

R_яц=к₁к₂(R_я20+R_д20+R_к20+R_щ)=

1,151,1(0,00348+0,000631+0,00235+0,0005)=0,00880566 Ом, (2.1)

где к₁=1,15 - коэффициент приведения к рабочей температуре 60С [2];

к₂=1,1 - коэффициент, учитывающий сопротивление соединительных

проводов [2];

R_я20, R_д20, R_к20, R_щ - сопротивление обмотки якоря, дополнительных полюсов, компенсационной обмотки и щеточного контакта, Ом

2.2.2. Коэффициент пропорциональности между ЭДС двигателя и линейной скоростью определим по формуле:

(2.2)

где U_ном и I_ном - номинальные напряжение и ток двигателя;

R_яц - сопротивление якорной цепи, Ом;

V_max - максимальная скорость подъема, м/с.

2.2.3. Коммутационное снижение выпрямленного напряжения определяем по формуле:

U_{к ср}=0,5e_кк_vV_max=0,50,065516=26,4 В, (2.3)

где е_к - напряжение короткого замыкания трансформатора, отн.ед..

2.2.4. Эффективный ток за цикл работы подъемной установки определяем по формуле:

I_эф=Р_эф/(V_maxк_v)=431710³/(1655)=4906 А,

где Р_эф - эффективная мощность подъема, Вт.

Выбор тиристорного преобразователя произведем по двум параметрам - выпрямленному току I_{d ном} и выпрямленному напряжению U_{d ном} при соблюдении условий:

I_{d ном} I_эф и U_{d ном} U_ном . (2.4)

Применим комплектный тиристорный электропривод КТЭУ-6300/ 1050-1249314-200Т-УХЛ4. Тиристорный агрегат типа ТП3-6300/1050Т-10/ОУ4 с последовательным соединением мостов [2].

2.2.5. КПД тиристорного преобразователя, рассчитываем по формуле:

, (2.5)

где U_do - максимальное выпрямленное напряжение (угол управления =0), В;

U_{к ср} - коммутационное снижение выпрямленного напряжения, В;

U_т=0,96 В - среднестатистическое падение напряжения на тиристоре [2].

2.2.6. Передаточный коэффициент к_тп тиристорного преобразователя определим по формуле:

к_тп=U_{d ном}/U_{вх тп}=1050/8=131,25 В, (2.6)

где U_{d ном} - номинальное выпрямленное напряжение, В;

U_{вх тп}=8 В - входное напряжение управления.

2.3. Выбор силового трансформатора

2.3.1. Полную мощность силового трансформатора S_т определим по формуле:

(2.7)

где к_{м ср вз}=0,575 - средневзвешенный коэффициент

мощности[2].

Р_ном - номинальная мощность двигателя, кВт.

2.3.2. Линейное напряжение вторичной обмотки, необходимое для выбора трансформатора, определим по формуле:

U₂=(к_з/к_сх)(V_maxк_v+U_кср+I_эфR_яц)=

=(1,1/1,35)(1655+26,4+49060,00881)=773 В, (2.8)

где к_з=1,1 - коэффициент запаса 2;

к_сх=1,35 - коэффициент схемы выпрямления 2;

к_u - коэффициент пропорциональности, В/(м/с);

U_{к ср} - коммутационное снижение напряжения, В;

I_эф - эффективный ток, А;

R_яц - сопротивление якорной цепи, Ом;

V_max - максимальная скорость, м/с.

Выбор трансформатора производится по двум параметрам - полной мощности S_{т ном} и напряжению на вторичной обмотке U_2ном при соблюдении условий:

S_{т нои} S_т и U_2ном U₂. (2.9)

Для комплектной поставки в составе преобразовательного агрегата типа ТП3-6300/1050-10/ОУ4 применим масляный двухобмоточный с двумя активными частями в одном баке трансформатор типа

ТДНПД-12000/10У2 2.

2.4. Расчет сглаживающего реактора

Сглаживающую индуктивность определяем из условия непрерывности выпрямленного тока. При этом принимается, что при угле отпирания тиристоров =80 и токе нагрузки 10% от номинального (0,1I_{d ном}) режим прерывистого тока должен быть исключен.

2.4.1. Суммарное сопротивление цепи выпрямленного тока R_s рассчитываем по формуле:

(2.10)

2.4.2. Базовый ток определим по формуле:

(2.11)

где U₂ – максимальное значение напряжения на вентильной обмотке силового трансформатора.

2.4.3. Номинальный ток в относительных единицах:

; (2.12)

Базовый параметр нагрузки определяется по графику рис.2.1.[2] для значений 15⁰, m_б=6 и i_дв=0,076 и составляет tgQ_б=7.

2.4.4. Требуемый параметр нагрузки, обеспечивающий допустимый коэффициент пульсации тока в выпрямленной цепи:

(2.13)

2.4.5. Суммарная индуктивность цепи выпрямленного тока.

(2.14)

где 2f – угловая частота питающей сети;

2.4.6. Индуктивность активной части трансформатора.

(2.15)

где е_к - напряжение короткого замыкания, отн.ед.;

U_{2 ном} - фазное напряжение вентильной обмотки, В;

I_{2 ном} - ток вентильной обмотки, А;

f - частота питающей сети,Гц.

2.4.7. Индуктивность якоря двигателя L_д определяем по формуле Лиумвиля-Уманского:

(2.16)

где с₁=0,1 - коэффициент для компенсированных электродвигателей;

2р=16 - число пар полюсов;

n_ном - номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

U_ном - номинальное напряжение двигателя, В;

I_ном - номинальный ток двигателя, А.

2.4.8. Индуктивность сглаживающего реактора определяем по формуле [4]:

(2.17)

где U_ном - номинальное напряжение двигателя, В;

I_ном - номинальный ток двигателя, А.

Применим реактор типа СРОС3-3200МУХЛ4 на номинальный ток

3200А и с индуктивностью 0,5 мГн 2.

2.5. Расчет автоматического выключателя в якорной цепи

2.5.1. Коэффициент пропорциональности между движущим усилием и током якоря двигателя к_f определим по формуле:

(2.18)

где М_ном – номинальный момент двигателя, Нм;

R_шт – радиус шкива трения, м;

I_ном – номинальный ток двигателя, А.

2.5.2. Максимальный ток двигателя I_max рассчитаем по формуле:

(2.19)

2.5.3. Ток уставки I_уст срабатывания реле максимальной защиты определим по формуле:

I_уст=к_нI_max=1,17329=8062 А, (2.20)

где к_н=1,1 - коэффициент надежности 2.

Применим автоматический выключатель ВАТ-42-1000/10-Л-У4 с реле защиты РДШ-6000 и диапазоном тока уставки

600012000 А 1.

2.6.Выбор тиристорного возбудителя

2.6.1. Индуктивность обмотки возбуждения двигателя определим по формуле:

(2.21)

где L - индуктивность, обусловленная полезным потоком, Гн;

L_р - индуктивность от полей рассеивания, Гн;

2р - число пар полюсов;

W_в=84 - число витков на полюс;

_ном=1,1 - коэффициент рассеивания при номинальном потоке [2];

Ф - изменение потока, вызванное соответствующим изменением ампер-витков (I_вW_в), Вб (рис.2.2.).

2.6.2. Постоянную времени цепи возбуждения Т_в определим по формуле:

(2.22)

где L_ов - индуктивность обмотки возбуждения, Гн;

R_ов - сопротивление обмотки возбуждения, Ом.

2.6.3. Время рывка t_р при высоте подъема Н=1079 м согласно графику 2:

t_р=2с. (2.23)

2.6.4. Требуемое значение коэффициента форсировки к_ф определим по формуле:

(2.24)

(2.25)

где Т_в - постоянная времени возбуждения, с.

2.6.5. Максимальное значение выпрямленного напряжения U_max определим по формуле:

U_{d max}=К_фU_{в ном}=3,06145=443,7 В, (2.26)

где U_{в ном} - номинальное напряжение возбуждения при параллельном соединении полуобмоток возбуждения, В.

Применим тиристорный возбудитель ТПР9-320/460Р-31У4 с номинальным током 320 А и номинальным напряжением 460 В 2.

2.6.6. Передаточный коэффициент к_тв тиристорного возбудителя определим по формуле:

К_тв=U_{d ном}/U_{вх тв}=460/8=57,5, (2.27)

где U_{d ном} - номинальное выпрямленное напряжение, В;

U_{вх тв}=8 В - выходное напряжение управления.

2.7. Выбор тахогенератора в цепи ОС по скорости

Применяем тахогенератор типа ПТ-42 с номинальной частотой вращения n_{тг ном}=100 об/мин и номинальным напряжением U_{тг ном}=230В 2.

2.7.1. Максимальное напряжение на выходе тахогенератора U_{тг max} определим по формуле:

U_тг=U_{тг ном}(n_{дв ном}/n_{тг ном})=230(63/100)=145, (2.28)

где U_{тг ном} - номинальное напряжение тахогенератора, В;

n_{дв ном} - номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

n_{тг ном} - номинальная частота вращения тахогенератора, об/мин.

2.7.2. Передаточный коэффициент к_тг рассчитаем по формуле:

к_тг=U_{тг max}/n_{дв ном}=145/63=2,3 В/(об/мин). (2.29)

3. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

На основе технических решений принятых на первом [1] и втором [2] этапах проектирования, выбирают регуляторы тока, скорости и другие технические средства, составляющие систему автоматического управления электроприводом.

Таблица 3.1.

3.1. Расчет системы подчиненного регулирования координат

электропривода

Рассчитаем параметры САУ на основе элементов УБСР-АИ, входящих в состав комплектного электропривода КТЭУ.

Характеристики

Список файлов курсовой работы