Выбор тиристорного преобразователя

Выбор ДПТ НВ

По заданным значениям моментов и времени (приложение 1) и с учетом изменения нагрузки, показанной на диаграмме (приложение 3) построить временную диаграмму моментов для заданного механизма. Определить, какие моменты на данной диаграмме являются неизменяющимися за соответствующие промежутки времени, а какие меняют свое значение. Для внесения заданных элементов в курсовой проект создать таблицу и рисунок, используя данные приложений 1 и 3.

Определить продолжительность включения по формуле 1.1 и по результату указать режим работы.

ПВ= ; (1.1)

Определить эквивалентный момент по формуле 1.2.

М_экв= Н*м; (1.2)

где M_i - момент в определенный промежуток времени, ;

t_i - продолжительность данного промежутка времени, сек.;

Σt_раб - суммарное время работы двигателя, сек.;

Σt_nауз - суммарное время пауз в работе, сек.

- коэффициент, учитывающий продолжительность включения двигателя.

Коэффициент нужно выбрать из таблицы 1.1.

Таблица 1.1

ПВ
	0,2	0,4	0,6	0,8

Найти необходимую эквивалентную мощность в Вт, исходя из значений эквивалентного момента и заданной скорости вращения якоря n_зад, по формуле 1.3.

(1.3)

Искомую номинальную мощность двигателя в кВТ принять, с учётом коэффициентов запаса, равной (формула 1.4):

P_ном=(1,1 - 1,3)∙P_Э (1.4)

Определить способ соединения ОЯ и ОВ и отобразить его графически.

По справочнику выбрать электродвигатель постоянного тока и обозначить его основные технические характеристики (тип, номинальную мощность P_H, кВт, номинальную скорость вращения n_ном, об/мин, максимальную скорость вращения n_max, об/мин; сопротивление обмотки якоря R_a, A и обмотки возбуждения R_в, А; номинальный ток двигателя I_ном, А; напряжение U,В, КПД, %,). Ссылка на справочник обязательна.

Охарактеризовать выбранный тип электродвигателя.

После выбора двигателя и определения всех его номинальных данных построить естественную механическую характеристику выбранного двигателя (прямая 1 на рис.1.2). Так как она прямолинейна, то для её построения достаточно найти две точки с координатами {М_ном; n_ном} и {М_min; n_max}, используя формулы 1.5 – 1.8.

(1.5)

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Рис.1.2 Естественная и искусственные механические характеристики ДПТ

Для определения требуемой зонности регулирования, необходимо провести прямую, соответствующую заданной скорости вращения вала двигателя (прямая 4 на рис.1.2), и отметить на ней заданные в условии моменты.

В первой зоне регулирования, характеристики, при изменении напряжения на якоре, сохраняют свою жесткость, следовательно, для построения искусственных характеристик в этом случае достаточно через требуемые точки провести прямые, параллельные естественной (прямые 2а и 2б на рис. 1.2).

Во второй зоне регулирование осуществляется за счет ослабления магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения. Характеристики прямолинейны, но не параллельны естественной характеристике.

Для построения искусственной характеристики во второй зоне (прямая 3 на рис.1.2), учитывая, что при таком способе регулирования P=const, вначале нужно определить его значение по формуле 1.9, используя соответствующие координаты.

(1.9)

Затем, задавая произвольное, но близкое к нулю, значение момента, найти еще одну точку с координатами { }, рассчитав значение скорости по формуле 1.10.

(1.10)

Выбор тиристорного преобразователя

Описать назначение, принцип действия, области применения, достоинства и недостатки тиристорных преобразователей.

Для выбора ТП необходимо знать значения тока и напряжения в цепи якоря и в цепи возбуждения электродвигателя.

Рассчитать ток в цепи якоря по формуле:

(1.11)

Рассчитать ток в цепи обмотки возбуждения по формуле:

(1.12)

В цепь якоря подбирают реверсивный тиристорный преобразователь, т.к. в процессе регулирования необходимо менять направление вращения вала, в цепь обмотки возбуждения - нереверсивный. Следует иметь в виду, что в некоторых случаях тиристорный агрегат может включать в себя оба преобразователя.

По каталогам известных фирм-производителей (ссылка на каталог обязательна) выбрать реверсивный тиристорный преобразователь, исходя из условий (формулы 1.13, 1.14), и нереверсивный ТП – из условий (формулы 1.15, 1.16):

(1.13)

(1.14)

(1.15)

(1.16)

Аргументировать свой выбор, отобразить внешний вид выбранных ТП, обозначить их основные технические характеристики и функциональные возможности.

Указать, какие задачи управления электродвигателем реализуют данные тиристорные преобразователи.

Привести схемы подключения ТП к обмоткам электродвигателя, описать особенности работы данных схем.