55

Содержание

Введение 4

6

6

1.4 Разработка схемы электрической функциональной системы управления преобразователем. 11

1.5 Расчет и выбор элементов силовой части преобразователя. 13

1.5.1 Расчет параметров и выбор трансформатора. 13

1.5.2 Расчет параметров и выбор тиристоров. 16

1.5.3 Расчет и выбор сглаживающего дросселя. 17

1.5.4 Расчет и выбор элементов защиты. 19

2 Математическое моделирование силовой части преобразователя. 24

2.1 Разработка математического описания эквивалентной схемы замещения силовой части преобразователя. 24

2.2 Разработка математического описания силовой части преобразователя. 25

2.1.1 Работа преобразователя на активную нагрузку. 25

2.1.2 Работа преобразователя на активно - индуктивную нагрузку с противо-эдс. 25

2.3 Разработка математической модели и расчёт переходных процессов. 29

3 Расчёт регулировочной и внешней характеристик. 34

3.1 Расчёт регулировочной характеристики. 34

3.2 Расчёт внешних характеристик преобразователя. 38

4 Расчёт энергетических характеристик преобразователя 42

4.1 Расчёт КПД преобразователя. 42

4.2 Расчёт коэффициента мощности. 43

Заключение 46

Список использованных источников 47

Введение

Современные высокие требования к производительности раз личных механизмов и качеству изготовляемых изделий могут быть обеспечены только на основе автоматизации промышленных электроприводов. Успех автоматизации зависит в значительной мере от технических средств ее реализации, т.е. от индивидуальных свойств всех отдельных устройств или элементов, совокупность которых образует промышленную электромеханическую систему – автоматизированный электропривод. Элементная база, практически обеспечивающая автоматизацию и реализующая требуемые свойства системы электропривода, подлежит разработке в ходе выполнения данного курсового проекта.

Целью данного проекта является приобретение навыков математического описания взаимосвязи входных и выходных величин элементов автоматизированного электропривода,

составления структурных и функциональных схем, определения параметров расчетных схем, анализа свойств элементов как звеньев динамической системы, а так же анализа возможных технических решений задачи автоматизации электропривода.

Анализ задания на курсовой проект показал, что реализация всех технических требований возможна при организации частотного управления электроприводом. Основу данного привода составляет преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока и двигатель переменного тока. При этом реверс привода обеспечивается возможностью реверса тока в схеме привода, обеспечиваемой управляемым выпрямителем. Рекуперативное торможение осуществляется путем плавного изменения частоты питающего приводной двигатель напряжения. При этом происходит постепенное переключение двигателя с одной механической характеристики на другую. Привод работает в тормозном режиме с отдачей энергии в сеть, пока его рабочая точка перемещается по участкам механических характеристик, расположенных во втором квадранте. Изменяя плавно и автоматически частоту, можно получить тормозной режим привода с малоизменяющимся моментом торможения.

К несомненным преимуществам частотного управления приводом относится тот факт, что при плавном регулировании частоты тока в статоре машины, можно получить плавное изменение скорости привода в широких пределах. При этом необходимо отметить, что потери от токов высших гармоник при частотном регулировании привода переменного тока оказываются значительно ниже, чем в современных регулируемых приводах постоянного тока, или в приводах переменного тока, регулируемых каким-либо иным способом. Этот факт дает высокую оценку частотно-регулируемым приводам переменного тока в плане энергетики. Однако у такой системы есть и недостатки, наиболее существенным из которых является проявление статизма высокого порядка в силовой части при разомкнутой архитектуре системы управления. Кроме того, при снижении скорости может возникнуть область статической неустойчивости, что неминуемо приведет к разрыву системы по силовому каналу. Учет данных недостатков при проектировании систем данного типа обуславливает сложность ее построения, однако, возможность рационального и эффективного использования электроэнергии при эксплуатации частотно-регулируемых приводов вносит экономическую целесообразность их внедрения при выполнении сложных, требующих точного регулирования производственных задач.

Область применения данного типа приводов, в силу их универсальности, довольно широка. Организация эффективного регулирования возможна как при постоянном моменте нагрузки, так и в тех случаях, когда момент нагрузки является функцией скорости привода ( крановая, вентеляторная, вязкая и т. д.). В любом случае частотное регулирование привода требует применения так называемых законов оптимального управления.