123785 (689612), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Установившаяся скорость двигателя:
При рабочем ходе:
При транспортировке:
Пусковые Мп и тормозные Мт моменты двигателя, при которых обеспечивается возможность разгона и торможения электропривода с заданным допустимым ускорением:
-при движении с грузом:
-при движении без груза:
Пусковой момент в двигательном режиме с грузом:
Пусковой момент в двигательном режиме без груза:
Тормозной момент в тормозном режиме с грузом:
Тормозной момент в тормозном режиме без груза:
Для приближенного расчета времени переходного процесса оцениваем
средний момент двигателя Мср:
Движение с грузом:
– при реостатном пуске
– при динамическом торможении
Движение без груза:
– при реостатном пуске
– при динамическом торможении
При питании от преобразователя с задатчиком интенсивности средний момент двигателя можно принять равным моменту, допустимому по ускорению: – при пуске М ср = М п; – при торможении М ср = М т;
7. ПРЕДВОРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Расчет времени переходных процессов:
Движение с грузом:
- при пуске
- при торможении
Движение без груза:
- при пуске
- при торможении
Расчет угла поворота вала двигателя за время переходного процесса
Движение с грузом:
- при пуске
- при торможении
Движение без груза:
- при пуске
- при торможении
Расчет времени работы с установившейся скоростью:
Движение с грузом:
Движение без груза:
Рассчитанные параметры приведены в таблице 4.
Таблица 4
Участок Движения | Движение с грузом | Движение без груза | |||||
пуск | уст. режим | тормо- жение | пуск | уст. режим | тормо- жение | ||
t, с | 0,5 | 31,26 | 0,5 | 0,7 | 22,33 | 0,7 | |
α, м | 0,06 | 7,88 | 0,06 | 0,122 | 7,756 | 0,122 | |
ν, м/c | 0,12 | 0,25 | 0.12 | -0,17 | -0,35 | -0.17 | |
Мрост, кН∙м | 2,99 | 2,99 | 2,99 | 6,897 | 6,897 | 6,897 | |
Jрост , кг∙м2 | 820,1 | 820,1 | 820,1 | 635,1 | 635,1 | 635,1 | |
Мродин, кН∙м | 2,05 | 0 | -2,05 | 1,588 | 0 | -1,588 | |
Мро, кН∙м | 5,04 | 2,99 | 0,9 | 8,486 | 6,897 | 5,31 | |
Мрc, Н∙м | 59,81 | 59,81 | 59,81 | 137,9 | 137,9 | 137,9 | |
Мвс, Н∙м | 61,65 | 58 | 142,2 | 133,8 | |||
Мс, Н∙м | 61,65 | 58 | 142,2 | 133,8 | |||
ωc, рад/с | 31,2 | 62,5 | 31,2 | 42 | 83,5 | 42 | |
Jпр, кг∙м2 | 0,328 | 0,328 | 0,328 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | |
J, кг∙м2 | 37,81 | 37,81 | 37,81 | 42,34 | 42,34 | 42,34 | |
Мдин, Н∙м | 4726 | 4726 | 4726 | 5292 | 5292 | 5292 | |
Мдоп.уск, Н∙м | 536 | 536 | 536 | 536 | 536 | 536 | |
Мср, Н∙м | 2430,5 | 2334 | 2802,6 | 2579,1 | |||
t, с | 0.5 | 31,74 | 0,52 | 0,67 | 23,6 | 0,73 | |
α, рад | 7,8 | 1984,1 | 8,1 | 14,1 | 1970,57 | 15,33 |
Предварительная проверка двигателя по нагреву осуществляется по величине
среднеквадратичного момента:
М доп=536(Н∙м); М доп*0.8=428,8(Н∙м)
Полученные значения показывают, что выбранный двигатель по нагреву подходит.
8. ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ИЛИ СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
Комплектный тиристорный электропривод включает в себя:
– электродвигатель;
–силовой трансформатор (или токоограничивающий реактор);
–силовой тиристорный преобразователь для питания двигателя, состоящий из силовых тиристоров с системой охлаждения, защитных предохранителей, разрядных, фильтрующих и защитных R, L, С - цепей;
–для привода постоянного тока – тиристорный преобразователь для питания обмотки возбуждения при регулируемом магнитном потоке двигателя постоянного тока;
–систему импульсно-фазового управления, устройства выделения аварийного режима, контроля предохранителей и защиты от перенапряжений;
–коммутационную и защитную аппаратуру в цепях постоянного и переменного тока;
–сглаживающий реактор в цепи постоянного тока (при необходимости);
–устройство динамического торможения (при необходимости);
–шкаф высоковольтного ввода (при необходимости);
–систему управления электроприводом;
–комплект аппаратов, приборов и устройств, обеспечивающих оперативное управление, контроль состояния и сигнализацию электропривода;
–узлы питания обмотки возбуждения тахогенератора и электромеханического тормоза.
В проекте выбираются электродвигатель, силовой тиристорный преобразователь для питания двигателя, силовой трансформатор для питания преобразователя (или токоограничивающий реактор), сглаживающий реактор в цепи постоянного тока (при необходимости).
Питание двигателей постоянного тока предусматривается от преобразователей по трехфазной мостовой схеме выпрямления с раздельным управлением тиристорных групп. Условие выбора преобразователей Uнтп>=Uн; Iнтп >=Iн. Для проекта выбирается электропривод транзисторный регулируемый асинхронный Триол АТО5, технические данные которого приведены в таблице 5.
Таблица 5
Параметр | Значение |
Питающая сеть | 3х380 В( +10%, –15%) |
Выходное напряжение | 3х ( 0…380 В )+ – 2% |
Выходная частота | 0…400 Гц + – 0,05% |
Ток перегрузки | 150% номинального значения в течение 60 с. |
Коэффициент полезного действия | не менее 0,95. |
Полная мощность, кВа | 28 |
Номинальный ток нагрузки Iн, А | 45 |
Принципиальная схема электропривода приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Схема силовых цепей и функциональная схема управления электропривода АТО5
АИН – автономный инвертор напряжения;
ДТ – датчики тока;
М – асинхронный электродвигатель;
ИП – источник питания ( конвертор );
ДН – датчик напряжения;
ФИ – формирователь управляющих сигналов транзисторов (драйвер);
МК – микропроцессорный контроллер;
УВВ – устройство ввода / вывода ( внешний интерфейс );
ПУ – пульт управления.
9. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И РАСЧЕТ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ
9.1 Структурная схема механической части электропривода
Механическая часть электропривода включает в себя движущиеся массы двигателя, передачи и рабочей машины. Структурные схемы механической части должны учитывать упругие связи и распределение моментов инерции между двигателем и рабочей машиной. Многомассовые упругие системы чаще всего сворачиваются в двухмассовые системы с присоединением малых маховых масс к звеньям механической части, обладающими большими маховыми массами, т.е. к ротору двигателя и рабочей машине. Дифференциальные уравнения, описывающие поведение двухмассовой упругой системы, без учёта диссипативных сил и зазоров в передаче, имеют вид: