- •Системи керування електроприводами
- •Системи керування електроприводами
- •Організація та проведення практичних робіт
- •Методичні вказівки до практичних робіт складені відповідно до навчальної програми з предмету “ Системи керування електроприводами ” .
- •Література
- •Практична робота № 1 тема: Вивчення особливостей ручного керування релейно-контактних схем
- •Теоретичні відомості
- •Програма роботи
- •Практична робота № 2
- •Програма роботи
- •Практична робота № 3
- •Порядок виконання роботи
- •Алгоритм та приклад розв’язку задач Приклад 1
- •Приклад 2
- •Вибір апаратів керування та захисту
- •Вибір автоматичних вимикачів
- •Порядок виконання до пункту 5
- •Приклад 2
- •Практична робота № 4
- •Особливості застосування установки
- •Технічне водопостачання.
- •Теоретичне пояснення
- •Хід роботи
- •Практична робота № 6 тема: Розрахунок тиристорного перетворювача.
- •Теоретичне пояснення
- •Хід роботи
- •Розрахунок та вибір тиристора
- •Розрахунок захисту тиристорів
- •Практична робота № 7 тема: Вивчення технічних характерстик та схем підключення частотного перетворювача.
- •Хід роботи
- •Додатки
- •Запобіжники з закритим патроном та наповнювачем серії пн2
- •Заподіжники різьбової серії прс
- •Структура позначення плавких вставок пвд
- •Теплові струмові реле серії трн і ртт
- •Реле часу вс-43
- •Контактори електромагнітні серії кт
- •Контактори електромагнітні серії мк
- •Пускачі електромагнітні мерії пма
- •Пускачі електромагнітні серії пме
- •Вимикачі автоматичні серії ае2000
Практична робота № 6 тема: Розрахунок тиристорного перетворювача.
Мета: придбати практичні навики у виборі схеми виправлення та розрахунку тиристорів та елементів захисту тиристорного перетворювача.
Теоретичне пояснення
У електроприводах постійного струму з фазовим керуванням харчування двигуна здійснюється від перетворювача змінної напруги мережі в регульоване постійне. У такому перетворювачі здійснюється природна комутація, тобто переключення тиристора в непровідний стан і перехід струму до іншого тиристору. При включенні чергового тиристора до вимикаємо прикладається замикаюча напруга зворотної полярності; таким чином, для здійснення комутації не потрібні спеціальні комутуючі ланцюги.
Перетворювачі з фазовим керуванням поділяються на однофазні та трифазні. Найбільш поширені схеми силових ланцюгів електроприводу з однофазними перетворювачами та трифазними приведені таблиці 6.1.
Вибір найбільш відповідної схеми для відповідного застосування перетворювача залежить від числа фаз мережі живлення, потужності приводу, допустимих пульсацій напруги, необхідність зміни напрямку обертання і рекуперації енергії в мережу.
В напів керований перетворювач забезпечує роботу електроприводу лише на електричних характеристиках, розташованих в одному квадранті, так як напряму напруга і струм на його виході незмінні. Повністю керований перетворювач забезпечує роботу в двох квадрантах, оскільки він дає можливість змінювати у напрямку напруга на якорі двигуна, однак односпрямована провідність тиристорів не дозволяє змінити напрямок струму через якір двигуна. Перетворювачі з двома комплектами вентилів дозволяють регулювати швидкість двигуна у всіх чотирьох квадрантах. Двокомплектні схеми з напів керованими мостами забезпечують роботу електропривода в двох квадрантах. Використання для зміни напрямку струму в ланцюзі якоря схеми з реверсорів виправдано, якщо час перемикання контактів реверсора невелика. Двох комплектні перетворювачі забезпечують практично миттєвий реверс струму з якірного ланцюга двигуна і відповідно безперервне регулювання.
У повністю керованих перетворювачах можлива рекуперація енергії, проте якщо в ній немає необхідності, з метою економії доцільно застосовувати напів керовані схеми.
У ряді випадків якірний ланцюг двигуна шунтується вентилем, так званих обернених діодів, що створює разом з якірної обмоткою контур, в якому при закритих тиристорах розсіюється запасена в індуктивності якоря енергія. Зворотний вентиль захищає елементи якірного ланцюга від перенапруг в перехідних режимах.
У однофазних одно пів періодних електроприводах якірний струм завжди має переривчастий характер, що негативно позначається на роботі приводу. В інших однофазних перетворювачах залежно від режиму роботи та параметрів якірного ланцюга струм в ній може бути як безперервним, так і переривчастим. У трифазних ж перетворювачах струм в більшості режимів неперервний.
Для забезпечення енергією електроприводів великої потужності використовуються трифазні джерела живлення. В таких приводах координати двигуна, як правило, регулюються за допомогою трифазних перетворювачів з фазовим керуванням.
У трифазних приводах частота пульсацій прикладеної до якоря напруги вище, ніж в однофазних, тому згладжування якірного струму здійснюється більш простими засобами. Струм якоря носить переважно безперервний характер, тому показники приводу краще, ніж в однофазних електроприводах.
Трифазні одно пів періодні перетворювачі застосовуються рідко, так як споживаний ними струм містить постійну складову. Набагато частіше використовуються підлозі і повністю керовані
18
Таблиця 6.1 Схеми силових кіл одно та трьохфазних перетворювачів з фазовим керуванням
-
Схема
Тип
Діапазон потужності, кВт
Діапазон пульсацій
Область регулювання
Однофазна однопівперіодна
Менше 0,5
fc
Однофазна двохпівперіодна
2 fc
Однофазна мостова
2 fc
Однофазна мостова напів керована
До 15 (до 75 в тягових електроприводах)
2fc
Однофазна мостова повністю керована
До 15 (до 75 в тягових електроприводах)
3fc
Однофазний двохкомплектний
До 15
2fc
Трьохфазна нульова ( схема Міткевича )
7-35
3fc
Трьохфазна мостова напів керована
( схема Ларіонова)
10-100
3fc
Трьохфазна мостова
( схема Ларіонова )
75 - 120
6fc
Трьохфазна мостова повністю керована
( схема Ларіонова )
150 - 1500
6fc
19
Таблиця 6.2 Коефіцієнти схеми випрямлення силових кіл одно та трьохфазних перетворювачів [ , ].
№№ п/п |
Співвідношення |
Схеми випрямлення |
|
|
|
||||||||
Трьохфазна нульова ( схема Міткевича ) |
Трьохфазна зигзах з нулем |
Трьохфазна мостова ( схема Ларіонава ) |
Однофахна з нульовою точкою трансформатора |
Однофазна мостова |
|
|
|
|
|||||
1. |
або |
1,17 - |
1,17 - |
2.34 1.35 |
0,9 |
0,9 |
|
|
|
||||
2. |
Коеф. проходження струму через вентиль Кі .ср. = Іа / Іd |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/2 |
1/2 |
|
|
|
||||
3. |
Кі .д. = Іа / Іd
|
0,577 |
0,577 |
0,577 |
0,707 |
0,707 |
|
|
|
||||
4. |
Кі 2. = І 2 / Іd
|
0,577 |
0,577 |
0,816 |
0,707 |
1 |
|
|
|
||||
5. |
Кі 1. =Ктр І1 / Іd
|
0,471 |
0,471 |
0,816 |
1 |
1 |
|
|
|
||||
6. |
Коеф. максимальної напруги К u.мах=Uв.мах. / Е d0
|
2,09 |
2,09 |
1.045 |
3,14 |
1,57 |
|
|
|
||||
7. |
КS2. = S2 / Pd
|
1,48 |
1,71 |
1,045 |
1,57 |
1,11 |
|
|
|
||||
8. |
КS1. = S1 / Pd
|
1,21 |
1,21 |
1,045 |
1,11 |
1,11 |
|
|
|
||||
9. |
КS. = ST / Pd
|
1,35 |
1,46 |
1,045 |
1,34
|
1,11
|
|
|
|
||||
10. |
КS.ур. =Σ Sур / Pd
|
- |
- |
0.059—0.19 - |
- |
- |
|
|
|
||||
11. |
КS. + КS.ур. |
1,35 |
1,46 |
1.32—1.45 |
- |
- |
|
|
|
||||
12. |
Кількість фаз m |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
|
|
|
||||
13. |
p |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
||||
14. |
g |
1 |
1 |
1 |
- |
- |
|
|
|
||||
15. |
n |
3 |
6 |
6 |
2 |
2 |
|
|
|
||||
16. |
λ |
2π/3 |
2π/3 |
2π/3 |
π |
π |
|
|
|
||||
17. |
mn |
3 |
3 |
6 |
2 |
2 |
|
|
|
||||
18. |
К .x = g m /2π p
|
0.478 |
0.478 |
0.955 |
0,318 |
0,318 |
|
|
|
||||
19. |
К R = g / p
|
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
|
|
|
||||
20. |
A = Kx / Ku Ki1
|
0.35 |
0.35 |
0.5 |
0,35 |
0,35 |
|
|
|
||||
21. |
v0 =I1(1) / I1
|
0.87 |
0.87 |
0.955 |
0,9 |
0,9 |
|
|
|
20