- •Оглавление
- •Введение
- •1. Описание башенного крана кс – 5363 и технологического процесса в котором он участвует
- •2. Требования к системе управления электроприводом
- •3. Выбор рода тока, типа и мощности электродвигателя
- •4. Определение параметров расчётной механической системы
- •5. Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы
- •6. Предварительная проверка работоспособности электропривода по условиям перегрузки и нагревания двигателя
- •7. Выбор комплектного электропривода
- •Характеристики силовой установки
- •Технические параметры комплектного электропривода
- •8. Выбор трансформатора
- •Справочные данные выбранного трансформатора
- •9. Определение параметров сф, и , компенсация обратной связи по противо – эдс.
- •10. Расчёт датчика тока
- •12. Расчёт датчика скорости
- •Параметры заданной части сар
- •13. Расчёт задатчика интенсивности
- •14. Расчёт и выбор аппаратуры защиты
- •14.1 Расчёт и выбор максимального реле
- •14.2 Расчёт защиты от превышения напряжения на якоре двигателя
- •14.3 Расчёт защиты от возникновения недопустимых токов при сборке якорной цепи
- •14.4 Выбор реле защиты от недопустимого тока возбуждения
- •14.5 Система защит преобразовательной части
- •15. Синтез аналоговых регуляторов
- •15.1 Синтез регулятора тока
- •15.2 Синтез регулятора скорости
- •15.3 Адаптация структурной схемы к условиям, обеспечивающим достоверную симуляцию рабочих процессов
- •16. Построение переходных процессов одного цикла работы электропривода
- •17. Уточнённая проверка работоспособности электропривода по условиям перегрузки и нагреву двигателя
- •18. Оценка энергетической эффективности электропривода
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
14. Расчёт и выбор аппаратуры защиты
Преобразовательная часть тиристорных электроприводов снабжается быстродействующей системой защиты, назначение которой — обнаружить аварию и локализовать ее, уменьшить ее вредные последствия. Большая часть аварий влечет за собой появление значительных токов в тех или иных элементах силовой цепи, и поэтому основное назначение защиты — ограничить рост тока в силовой цепи. Некоторые виды аварии могут вызвать выход из строя элементов схемы без увеличения тока; например, отключение принудительной вентиляции вызывает перегрев тиристоров даже при номинальном токе; некоторые элементы выходят из строя при появлении перенапряжений, в частности, приходящих из питающей сети. К появлению больших токов приводят короткие замыкания в цепях переменного и постоянного тока, одновременная подача управляющих импульсов на тиристоры обоих выпрямительных мостов ТП, пробой тиристора, опрокидывание инвертора, выдача управляющего импульса со значительным опережением по отношению к требуемому моменту и т.д. Чаще всего эти аварии вызываются сбоями и выходом из строя элементов фазосмещающего и переключающего устройств, старением тиристоров, неисправностями в системе регулирования тока нагрузки, глубокими посадками питающих напряжений: силового, опорного, собственных нужд. Для уменьшения последствий и прекращения аварийного режима используют установку индивидуальных предохранителей к тиристорам, быстродействующих автоматических выключателей на стороне как постоянного, так и переменного тока, так называемую «сеточную» защиту, воздействующую на моменты выдачи управляющих импульсов или(и) их снятие. Схема защиты электропривода зависит от его мощности и усложняется с ростом последней.
Рис. 12 Рис. 13
Схема защиты якорной цепи Схема защиты обмотки возбуждения
14.1 Расчёт и выбор максимального реле
Максимальное реле призвано обеспечить отключение двигателя от тиристорного преобразователя в случае, если ток на якоре превысит определённое значение. Уставку IКА2 срабатывания реле КА2 выбираем из условия:
Принимаем ток уставки .
Выбираем реле постоянного тока РЭВ 572, номинальный рабочий ток которого . Уставка реле регулируется в пределах , что обеспечивает максимальную токовую защиту.
14.2 Расчёт защиты от превышения напряжения на якоре двигателя
Такая защита должна обеспечить отключение якоря в случае превышения напряжения на коллекторе двигателя, которое может спровоцировать пробой изоляции якорной обмотки и, – с как следствие этого, – короткое замыкание на якорь двигателя или – что намного хуже – круговой огонь на коллекторе.
Допустимое напряжение, прикладываемое к якорю двигателя, выберем равным Это напряжение хорошо согласуется с номинальным напряжением тиристорного преобразователя.
К установке принимаем реле напряжения типа РЭВ 821 с номинальным напряжением катушки . Напряжение втягивания реле регулируется в пределах . Принимаем: . Номинальная мощность катушки 20 Вт. Сопротивление катушки .
При допустимом напряжении на коллекторе напряжение втягивания реле обеспечивается за счёт падения напряжения на добавочном сопротивлении R13.
Рассчитываем:
номинальный ток реле:
ток втягивания реле:
Наибольшим по величине током, протекающим по катушке реле, является рабочий ток катушки, а так как , то катушка реле может длительно работать без перегрева. Чтобы окончательно в этом удостовериться, приведём простую формулу: , что значительно меньше номинальной мощности катушки ().
Общее сопротивление , состоящее из сопротивлений последовательно включённого резистора и реле, и обеспечивающее ток втягивания при максимальном напряжении на шинах постоянного тока, равном , равно
Отсюда найдём
Мощность рассеяния на резисторе :
Сопротивление выбираем из стандартного ряда сопротивлений, при этом ориентируемся на ближайшее меньшее значение сопротивления, в противном случае при напряжение уставки реле превысит .
Сопротивление выполним как составное из двух резисторов ПЭВ с номинальными значениями сопротивлений , и мощностей рассеяния , . Таким образом сопротивление и имеет мощность рассеяния При этом общее сопротивление цепи равно В случае настройки защиты с сохранением напряжения втягивания ток втягивания реле KV1 будет прежним: . Защита будет срабатывать при