1 Описание функциональной структуры системы тиристорного лектропривода

Тиристорный коммутатор в цепи статора укомплектован пятью однофазными коммутирующими элементами (КТЭ), каждый из ко­торых состоит из двух встречно-параллельно включенных тиристо­ров (рисунок 1.1) или из симисторов (рисунок 1.2). Схема соедине­ния КТЭ дает возможность осуществления реверса (работают пер­вый, старой, третий или второй, четвертый, пятый КТЭ) и режима динамического торможения электродвигателя, при котором послед­ний подключается к сети переменного тока через двухполупериодный мостовой выпрямитель, составленный тиристорами VS6 и VS10, работающими в прямом и тиристорами VS1 и VS7, работаю­щими в обратном направлениях (рисунок 1.1) или симисторами со­ответственно ТСЗ и ТС5, ТС1 и ТС4 (рисунок 1.2). Управление ТК статора осуществляется системой фазового управления (СФУ), обеспечивающей регулирование угла открытия тиристоров (сими­сторов) а и тем самым регулирование напряжения, подводимого к двигателю, в функции сигнала рассогласования заданной и фак­тической скоростей. Угол,определяется величиной напряжения управления, которое формируется регулятором скоростиPC. Фактическая частота вращения измеряется с помощью тахогенератора BR, преобразующего скорость вращения электродвигателя в напряжение постоянного тока . Напряжение задания, пропор­циональное заданной скорости, формируется задающим устройст­вом ЗУ в соответствии с проектной диаграммой скорости ШПУ.

Выбор режима работы электропривода подъемной машины ПМ осуществляется блоком формирования команд БФК путем пере­ключений в СФУ соответствующих каналов управления тиристора­ми. Переход от двигательного режима к тормозному и наоборот происходи автоматически в зависимости от знака сигнала , реверсирование и отключение двигателя от сети производится по ко­манде от системы автоматизации ПМ.

Для увеличения момента двигателя в области малых скоро­стей и получения желаемых пусковых и тормозных характеристик в цепь ротора включаются добавочные сопротивления, которые шунтируются трехфазным тиристорным короткозамыкателем, со­стоящим из тиристоров VS11, VS12, VS13, управляемых блоком шунтирования резисторов БШР.

Рисунок 1.1 – Функциональная структура системы тиристорного параметрически регулируемого привода со смешанным управлением асинхронным двигателем.

Рисунок 1.2 - Функциональная структура системы тиристорного параметрически регулируемого привода со смешанным управлением асинхронным двигателем (с симисторами в цепи статора).

2 Определение мощности и выбор электродвигателя

Эффективная мощность приводного двигателя определяется по эффективному усилию [2,3] исходя из соотношения

, (2.1)

где - эффективное движущее усилие по окружности навивки, Н;

- максимальная скорость движения скипов, м/с;

- КПД редуктора, принимается равным для одноступенча­того редуктора 0,97, для двухступенчатого - 0,95.

Эффективное усилие определяется по формуле

, (2.2)

где и- соответственно усилия наi-м участке и время i-го уча­стка диаграммы

нагрузки;

- эффективное время, работы двигателя.

Если разница в значениях ивелика, то соответствую­щие слагаемые в формуле (2.2) определяются как

, (2.3)

если же эта разница невелика, то слагаемое может быть оп­ределено по формуле

. (2.4)

Эффективное время определяется по выражению

, (2.5)

где - общее время движения с максимальной скоростью, с;

- общее время движения с ускорением изамедлением, с;

- время паузы, с.

Установочная мощность и требуемая скорость вращения вала двигателя определяются по формулам:

(2.6)

где ,- соответственно передаточное число редуктора и мак­симальная скорость движения сосуда (таблицы 4 и 2 приложе­ния 2);

- диаметр навивки окружности барабана, м.

По установочной мощности, требуемой скорости вращения вала двигателя и в соответствии с данными каталогов заводов изгото­вителей подъемных электродвигателей выбирается асинхронный двигатель с фазным ротором серии АКН [4].

Рисунок 2.1 – Тахограмма (а) и диаграмма движущих усилий (б).

Выбранный двигатель проверяется на допустимую перегрузку по выражению

, …… (2.7)

где - максимальное движущее усилие, устанавливаемое подиаграмме, Н;

- номинальное движущее усилие, развиваемое двигателем, Н:

1,6 - коэффициент допустимой перегрузки асинхронных двига­телей.

Номинальное движущее усилие определяется по формуле

. (2.8)