2.2.1 Выбор электродвигателя

Исходя из заданных момента и частоты вращения, по каталогу выбираем двигатель типа 2ПН250МУХЛ4 со следующими данными U_н=220В,n_н =1500об/мин,M_н=36, Нм,I_н=8,15 А,GD²=1,030 кгсм², Р_н=55 кВт

Допустимая кратность пускового тока In/Iн - 4

Число полюсов 2_р= 4

Обмоточные данные:

Число витков - 117

Сопротивление при 15^оСR_я - 0,185 Ом

Число параллельных ветвей 2_а =2

Обмотки добавочных полюсов:

Сопротивление при 15^оСR_д - 0,0098 Ом

Параллельные обмотки:

Сопротивление при 15^оСR_в - 26,8 Ом

Номинальный ток возбуждения двигателя I_{вн =},

где α_н=1,2 – коэффициент повышения сопротивления при нагреве

I_{вн = =0,56 А}

Номинальный ток якоря

I_ян=I_н-I_вн=56-0,56=55,4 А

Проверка двигателя по перегрузочной способности производится по условию:

,

условие выполняется, следовательно, двигатель выбран правильно.

Установленный на станке электродвигатель рассчитан с возможностью обработки других деталей в течение года. По этой причине принимаю электродвигатель, мощность которого указана в паспорте станка.

2.2 Выбор тахогенератора

Тахогенератор применяется для осуществления отрицательной обратной связи по скорости с целью повышения жесткости механических характеристик электропривода. Двигатели серии ПБСТ выпускаются со встроенными тахогенераторами типа ТП-1М

U_н.тг=230 В,

n_н.тг=1500 об/мин,

Р_н.тг=15 Вт,

I_н.тг=0,0652 А

R_н.тг=34 Ом

2.3 Расчет и выбор трансформатора

В соответствии с трехфазной мостовой схемой определяется требуемое значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

U_do=220 В - принимается равным номинальному напряжению двигателя, В

К_сх=1,17 - коэффициент схемы выпрямления

Требуемое значение фазного напряжения вторичной обмотки U_2ф, с учетом необходимого запаса

U_2ф=К_сК_RU’_2ф=1,1· 1,1 · 188=228 В,

где К_с=1,1 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения сети;

К_R=1,1 -– коэффициент запаса по напряжению, учитывающий падение напряжения в вентилях, обмотках трансформатора и за счет перекрытия токов.

Требуемое значение линейного напряжения вторичной обмотки

U’_2л=·U_2ф=· 228=387,6 В

Действующее значение тока вторичной обмотки

I₂=K₁ ·K_i·I_d,

K_i=1,05...1,1 – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной

K₁=0,577 - коэффициент схемы выпрямления

I_d-принимаем равным номинальному току якоря двигателя

I_ян=55,4 А

Мощность выпрямляемого тока

N_d=I_dU_do=I_янUн=55,4· 220=12188 Вт

Требуемая мощность трансформатора

S_т=К_сК_RK_iK_пN_d,

где K_п=1,35– коэффициент повышения расчетной мощности трансформатора для трехфазной нулевой схемы.

S_т=1,1· 1,1 · 1,1 · 1,05 · 8162=11406,8 Вт=11,4 кВА

По требуемой мощности и напряжению выбирается трехфазный трансформатор типа ТСЗ-25, имеющий следующие данные:

S_т=25;U’_2л=230 В,U₁=U_с=380В

Схема соединения обмоток трансформатора при включении в сеть 380В «звезда-звезда».

2.4 Выбор вентилей

Вентили выбираются по среднему значению выпрямляемого тока с учетом возможной перегрузки и по максимальному значению обратного напряжения.

Максимальное значение выпрямляемого тока

I_m=2,5I_ян=2,5 · 55,4= 138,5 А

Среднее значение тока через вентиль

А,

где m-параметр схемы

Расчетная максимальная величина обратного напряжения, прикладываемого к вентилю определяется:

U’_обм=К_вmU_do= 2,09· 261 = 546,6 В,

К_вm- расчетный коэффициент схемы;

U_do- действительная величина среднего значения выпрямляемого напряжения при α=0 и питании выпрямителя от выбранного трансформатора:

,

принимаем равным 270.

U_обм=1,4·U’_обм= 1,4 · 546,6 = 765,24 В

По параметрам I_сриU_обм выбираем вентили типа ТСЗ 151.

Параметры вентилей:

Номинальный ток I_вн=22,4 А, номинальное обратное напряжение

U_обм=800В.

Для охлаждения применяются типовые семиреберные охладители из алюминиевых сплавов, которые при естественном воздушном охлаждении позволяют нагружать тиристор током до 40% от номинального, т. е.

I_вдоп=0,4I_вн=0,4 · 22,4=9 А, что превышает среднее значение тока через вентильI_ср=46,17 А.