- •Курсовая работа
- •_Введение_
- •Техническое задание на курсовую работу
- •Глава 1. Расчет и выбор силовых элементов
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.2. Выбор тиристорного преобразователя (тп).
- •1.3. Выбор сглаживающего дросселя
- •Определение коэффициентов передачи и постоянных времени силовых элементов
- •Глава 2. Компоновка и расчёт статики сау
- •Выбор структуры сау
- •Построение функциональной схемы сау
- •Расчёт статических характеристик сау
- •Выбор элементов сау и расчёт параметров обратных связей
- •Глава 3. Синтез и расчёт динамики сау
- •3.1 Составление передаточных функции звеньев сау
- •3.2 Построение структурной динамической схемы и синтез регуляторов.
- •3.3. Исследование системы на компьютере
- •3.4. Анализ исследования системы на компьютере.
- •Литература
Глава 1. Расчет и выбор силовых элементов
1.1. Выбор электродвигателя
Электродвигатель используемый в данной курсовой работе:
- тип 4ПФМ280МУХЛ4:
- мощность = 150,0 кВт ;
- номинальное якорное напряжение = 440 В ;
- номинальное напряжение возбуждения = 220 В ;
- Число параллельных ветвей обмотки якоря 2а=2;
- Число главных полюсов = 4;
- частота вращения = 1500 об/мин, = 2800 об/мин ;
- ток якоря = 385А;
- КПД = 88,5 % ;
- сопротивление обмотки якорной цепи = 0,0205 Ом ;
- сопротивление обмотки возбуждения = 28,0 Ом ;
- число проводников якоря = 240 ;
- число витков обмотки возбуждения = 770 ;
- момент инерции = 7,0 кг·м ;
Индуктивность цепи якоря двигателя приближенно может быть рассчитана по формуле Линвиля-Уманского:
где,:
- номинальный ток якоря, А = 385 А;
- номинальное якорное напряжение двигателя = 440 В;
- число пар полюсов = 2 , так как 2 = 4;
- коэффициент компенсации при наличии компенсационной обмотки = 0,25…0,3. =0,3;
- номинальная угловая скорость двигателя
- вычисляется по формуле:
где, -номинальная частота вращения, об/мин =1500 об/мин
Гн
Расчет активного сопротивление якорной цепи двигателя при температуре равной 150 °С , где, -активное сопротивление якорной цепи двигателя при температуре равной 20 °С.
Ом
1.2. Выбор тиристорного преобразователя (тп).
Исходя из условий: , , выберу тиристорный преобразователь. Тиристорный преобразователь выбирается с учетом допустимой перегрузки (определяется кратностью пускового тока двигателя ( ) и длительностью пуска привода). Номинальное напряжение тиристорного преобразователя ( ) работающего на якорь двигателя, должно быть ближайшим большим к номинальному якорному напряжению двигателя ( ).
=440 В, = 385 А.
Исходя из требований, получаем: Преобразователь типа КТЭ500/440.
Тип преобразо-вателя |
Напряжение U , В |
Ток номинальный I , А |
Ток максимальный I , А |
КПД ,% |
КТЭ 500/440 |
440 |
500 |
1000 |
95 |
Уравнение характеристики СУТП: = 90–
Максимальный ток – ток, при котором допускается работа агрегата в повторно- кратковременном режиме в течение 15 с. со времени цикла 10 мин при условии, что среднеквадратичное значение тока не превышает номинального значения. Управление реверсивным тиристорным агрегатом - раздельное. Силовая часть преобразователя построена по трехфазной мостовой схеме выпрямления. Агрегаты с номинальным напряжением 440 В предназначены для непосредственного подключения к сети с линейным напряжением 380 В.
Для дальнейших расчетов необходимо определить индуктивность L и активное сопротивление R силовой цепи преобразователя.
Индуктивность L определяется как сумма индуктивностей элементов силовой цепи. В зависимости от выбранной схемы в L могут входить индуктивности силового трансформатора L , токоограничивающих реакторов L и уравнительного реактора L .
L =L + L + L
В рассматриваемой схеме нет уравнительного реактора и силового трансформатора поэтому
L = L
Следуя условию: I > , аналогично тиристорному преобразователю выберем токоограничивающий реактор ТОР, так как = 385 А
Получаем: Трехфазный токоограничивающий реактор типа РТСТ-410-0,101УЗ
Тип реактора |
Ток I , А |
Напряжение сети U , В |
Индуктивность L , мГн |
Активное сопротивление R , Ом |
РТСТ-410-0,101У3 |
410 |
410 |
0,1 |
0,00405 |
L = L =0,0001 Гн
Сопротивление R в свою очередь определяется как сумма сопротивлений элементов силовой цепи. В общем случае в R могут входить сопротивления силового трансформатора
R , токоограничивающих реакторов R , уравнительного реактора R , тиристоров R , коммутационное R .
R =R + R + R + R + R
В нашем случае: R = 2R + R
Сопротивление коммутации рассчитываем по формуле:
R =L ·f·m
L - индуктивность анодной цепи тиристора
f-частота питающей сети (50 Гц)
m-число пульсаций ТП (для мостовой схемы m=6)
R =0,0001·50·6=0,03 Ом
R =0,0081+0,03=0,0381 Ом