Выбор силового трансформатора
При трансформаторном варианте связи с сетью следует выбрать трансформатор типа ТСП – трехфазный двухобмоточный сухой с естественным воздушным охлаждением открытого исполнения (или ТСЗП – защищенного исполнения).
Номинальное линейное напряжение вентильных обмоток трансформатора:
.
Номинальный вторичный ток трансформатора I2Nдолжен соответствовать номинальному току тиристорного преобразователяIdN. Эти токи для трехфазной мостовой схемы преобразователя связаны по формуле:
.
Выпишем данные выбранного трансформатора:
тип трансформатора – ТСП – 10/0,7 – УХАУ [3, c.270];
схему соединения первичных и вторичных обмоток -
;номинальную мощность - Sт = 7,3 кВА;
номинальное линейное напряжение первичных обмоток U1N= 380 В;
номинальное линейное напряжение вторичных обмоток U2N= 205 В;
номинальный линейный ток вторичных обмоток I2N= 20,5 А;
мощность потерь короткого замыкания Pк= 320 Вт;
относительное напряжение короткого замыкания Uк= 4,7 % .
Расчет параметров трансформатора.
Коэффициент трансформации:
.
Номинальный линейный ток первичных обмоток:
.
Активное сопротивление обмоток одной фазы трансформатора:
.
Активная составляющая напряжения короткого замыкания:
.
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:
.
Индуктивное сопротивление обмоток фазы трансформатора:
.
Примечание:
сопротивлениеRTиXTпредставляют собой сумму сопротивлений
(соответственно активного и индуктивного)
первичной обмотки, приведённого к
вторичной цепи и вторичной обмотки в
эквивалентной схеме (
).
Индуктивность фазы трансформатора:
Lт=
,
где Ωс–
угловая частота сети (при частоте
питающей сети 50 Гц ; Ωс=
=
314
рад/с).
Выбор сглаживающего реактора
Индуктивность сглаживающего реактора выбирается из условия ограничения пульсаций тока якоря на допустимом уровне. Суммарная индуктивность якорной цепи должна быть:
,
где Eпо – ЭДС преобразователя при α = 0, Епо =U2N∙Kе= 205 ∙ 1,35 =277В
p= 6 – пульсность преобразователя для мостовой трёхфазной схемы ТП;
kv= 0,13 – коэффициент пульсаций напряжения (для мостовой трёх-фазной схемы ТП);
k1(доп)– допустимый коэффициент пульсации тока якоря;
k1(доп) = 0,07 – для двигателей серии 4П;
k1(доп) = 0,15 – для двигателей серии Д,
где Ке– коэффициент выпрямленного напряжения (для трехфазной мостовой схемы Ке= 1,35)
Lяц
=
=0,0049 Гн = 4,9 мГн.
Т.к.
,
то нет необходимости в сглаживающем
фильтре.
5.2 Разработка принципиальной электрической схемы силовой части электропривода
В состав комплектного тиристорного ЭП входят:
электродвигатель постоянного тока с тахогенератором и центробежным выключателем (при необходимости);
ТП для питания якоря электродвигателя, состоящий из силовых тиристоров с системой охлаждения, защитных предохранителей, разрядных и защитных RLC - цепей, СИФУ, устройств выделения аварийного режима, контроля предохранителей и защиты от перенапряжений;
ТП для питания обмотки возбуждения; силовой трансформатор или анодный реактор;
коммутационная и защитная аппаратура в цепях постоянного и переменного тока (автоматические выключатели, линейные контакторы, рубильники);
сглаживающий реактор в цепи постоянного тока (при необходимости);
устройство динамического торможения (при необходимости);
система управления электроприводом; комплект аппаратов, приборов и устройств, обеспечивающих оперативное управление, контроль состояния и сигнализацию электропривода.
На рис.6 приведена принципиальная схема реверсивного электропривода серии КТЭУ на ток до 200 А. Тиристорный преобразователь ТП, состоящий из двух встречновключенных мостов VSF, VSB, получает питание от сети 380 через автоматический выключатель QF1 и анодный реактор LF (или трансформатор ТМ). На стороне постоянного тока защита осуществляется автоматическим выключателем QF1. Линейный контактор КМ служит для частой коммутации якорной цепи (при необходимости), динамическое торможение электродвигателя М осуществляется через контактор KV и резистор RV. Трансформатор Т1 и диодный мост V служат для питания обмотки возбуждения двигателя LM. Тахогенератор BR возбуждается от отдельного узла A-BR; имеется также узел питания электромагнитного тормоза YB. Система управления СУ по сигналам оператора с пульта управления ПУ, сигналом о состоянии коммутационных и защитных аппаратов, получаемых из узлов управлений этими аппаратами и сигнализации УУК и С, сигналом из общей схемы управления технологическим агрегатом СУТА, сигналом о токе якоря и токе возбуждения, получаемым с пунктов RS1, RS2. сигналом о напряжении на якоре электродвигателя, снимаемом с потенциометра RP1, сигналом о скорости, формируемым тахогенератором BR, выдает сигналы управления в СИФУ, УУКиС и на пульт управления ПУ. Узел управления коммутационной аппаратурой и сигнализации УУКиС по командам оператора и сигналом от СУ выключает или выключает аппаратыQF1-QF3,KM,KV, а также осуществляет сигнализацию о состоянии этих и других защитных аппаратов.
Сигналы задания и обратных связей в СУ гальванически разделяются от внешних протяженных цепей или цепей с высоким потенциалом. Система управления СУ через гальванические разделители выдает в СУТА значения необходимых регулируемых параметров (скорости, тока и др.) Устройство УУКиС получает сигналы от ПУ, датчиков, СУТА через двухпозиционные гальванические разделители и преобразователи напряжения высокого уровня в напряжение низкого уровня, используемое в системе. Устройство УУКиС выдает на пульт управления и в СУТА двухпозиционные логические или контактные сигналы: о готовности электропривода к работе, состояние аварийной и предупреждающей сигнализации, нулевой скорости или достижении некоторой заданной скорости и т.п.
Рис.6.
Принципиальная схема реверсивного
электропривода серии КТЭУ на ток до
200А
Расчет параметров силовой части электропривода в абсолютных единицах