Тема 7. Выбор силовых преобразователей, аппаратовов управленияуправления,, коммутации и защит
Выбор электромашинного преобразователятеля
Генератор электромашинного преобразователя выбирается по номинальной мощности приводного двигателя :
|
Pг н |
³ |
|
Pдв н |
|
|
hдв н |
× cosjдв н |
|
|
|
Мощность приводного двигателя преобразовательного электромашинного агрегата определяется выражением:
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
241 |
|
|
Тема 7. Выбор силовых преобразователей, аппаратовов управленияуправления,, коммутации и защит
Выбор полупроводникового преобразователяателя
Комплектный полупроводниковый преобразователь постоянного тока, включает, как правило, следующие элементы:
1)полупроводниковый комплект, состоящий из силовых вентилей с системой охлаждения, защитных предохранителей, разрядных, фильтрующих и защитных R, L, С -цепей
2)система импульсно-фазового управления
3)коммутационная и защитная аппаратура (автоматические выключатели, линейные контакторы, рубильники и др.)
4)узлы питания цепей возбуждения, комплекты устройств по управлению, контролю и сигнализации и др
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
242 |
|
|
Тема 7. Выбор силовых преобразователей, аппаратовов управленияуправления,, коммутации и защит
Выбор полупроводникового преобразователяателя
Выбор полупроводниковых преобразователей при циклическом режиме работы механизма проводится по максимальной нагрузке
|
|
|
|
|
|
двигателя: |
Iпр н |
³ |
M c max × Iдв н |
|
|
lI пр |
× M дв н |
|
|
|
И осуществляется по каталогам электротехнической промышленности или справочникам на базе номинальных данных предварительно выбранного двигателя:
Uпр н ³ Uдв н и Iпр н ³ Iдв н
Кроме того, определяется необходимость в применении сглаживающего реактора, а также согласующего преобразователь с сетью трансформатора или токоограничивающего реактора.
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
243 |
|
|
Тема 7. Выбор силовых преобразователей, аппаратовов управленияуправления,, коммутации и защит
Выбор электрических аппаратов и элементовов защитзащит
Автоматические выключатели выбираются по номинальным току и напряжению, роду тока, предельной коммутационной способности , электродинамической и термической стойкости, собственному времени отключения.
Максимальная токовая защита не должна срабатывать при пуске двигателя, для чего ее уставка выбирается по соотношению:
Iуст max ³ kнIпуск
Защита от перегрузки (тепловая защита) считается эффективной при следующем соотношении ее тока уставки и номинального тока двигателя:
Iуст = (1,2 ¸1,4)Iном
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
244 |
|
|
Тема 7. Выбор силовых преобразователей, аппаратовов управленияуправления,, коммутации и защит
Выбор электрических аппаратов и элементовов защитзащит
Выбор плавкой вставки предохранителей силовой части электропривода производится таким образом, чтобы при пуске двигателей она не перегорала от пускового тока двигателя. Номинальный ток вставки можно определить по формуле:
Iвст = λI Iном
kп
Уставка тока реле максимального тока при защите АД с короткозамкнутым ротором выбирается из соотношения:
Iуст = (1,2 ÷1,3)Iпуск
а для АД с фазным ротором и ДПТ по формуле:
Iуст = (2 ÷ 2,5)Iном
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
245 |
|
|
Тема 8. Проверка выбранных устройств на нагрев ии перегрузкуперегрузку
Условие правильно выбранного двигателя по условиям нагрева имеет вид:
Iэкв ≤ Iдоп |
M экв ≤ M доп |
Эквивалентный ток (момент), характеризующий нагрев двигателя за весь цикл работы, рассчитывается по формуле:
|
|
|
|
|
|
|
I = |
∑Iск2 |
i |
ti |
i |
|
|
|
|
∑αi |
|
ti |
экв |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднеквадратичное значение тока на i-ом участке нагрузочной диаграммы:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ti |
|
|
|
∫I 2 (t)dt |
|
Iск i = |
0 |
|
|
|
ti |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
246 |
|
|
Тема 8. Проверка выбранных устройств на нагрев ии перегрузкуперегрузку
Коэффициент ухудшения теплоотдачи двигателя:
|
|
b, |
если 0 £ wср < 0, 2 × wн; |
|
|
|
+ b |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
a |
i |
= |
|
|
, если 0, 2 × w |
£ w |
£ 0,8 × w ; |
|
|
|
|
2 |
н |
ср |
н |
|
|
1, |
|
если w > 0,8 × w . |
|
|
|
|
ср |
|
н |
Кроме того, значение допустимого по нагреву тока двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, приводят к фактической (расчетной) продолжительности включения:
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
247 |
|
|
Тема 8. Проверка выбранных устройств на нагрев ии перегрузкуперегрузку
Проверку АД по нагреву можно провести методом средних потерь:
n
∑DpiDti Dpср = i=n1
∑aiDti
i=1
Правильность предварительного выбора АД по нагреву оценивается с помощью проверки выполнения условия ( для длительного режима работы):
|
|
ПВфакт |
|
|
1 |
|
Dpср |
× |
|
£ Dpн |
|
|
|
|
|
ПВст |
= Рн |
|
-1 |
|
|
|
hн |
|
Возможна недогрузка двигателя в пределах (20÷30) %, т. е. небольшой запас по нагреву :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
D |
зап = |
I |
доп |
- I |
экв |
×100 % = |
|
Dpн |
Dpср |
|
×100 % £ 30 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iдоп |
|
|
|
Dpн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
248 |
|
|
Тема 8. Проверка выбранных устройств на нагрев ии перегрузкуперегрузку
Максимальный ток ДПТ ограничивается допустимым по условиям коммутации значением, следовательно должно выполняться неравенство:
Imax £ lI Iн
У АД кратковременная перегрузка ограничивается не током, а критическим моментом. Если учесть, что в заводских сетях допустимо снижение напряжения на 10 %, то условие допустимой кратковременной перегрузки АД имеет вид:
M max £ 0,8 × M к
Если предварительно выбранный двигатель не проходит по условиям нагрева, то производят ориентировочный выбор другого двигателя с требуемой мощностью, используя соотношение:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
@ P |
× |
I |
экв |
= P |
× |
|
Dpср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dpн |
н тр |
н предв |
|
Iдоп |
н предв |
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
249 |
|
|
Тема 8. Проверка выбранных устройств на нагрев ии перегрузкуперегрузку
В зависимости от режима работы выбранного предварительно добавочного сопротивления в электроприводе определяются эквивалентный ток через сопротивление, который сравнивается с каталожным значением по нагреву.
Для продолжительного режима работы резистора эквивалентный ток рассчитывается по выражению :
|
Iэ |
= |
I 2t + I 2t + …+ I 2t |
|
1 1 2 2 |
n n |
|
|
|
t1 + t2 + …+ tn
Для кратковременного режима эквивалентный ток равен:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
tраб |
|
Iэкв = I |
|
|
− e |
|
|
T |
раб 1 |
|
н эс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
250 |
|
|