1. Выбор электродвигателя.

Электродвигатель выбирается исходя из эквивалентного момента и номинальной скорости вращения. Определяем эквивалентный момент:

(2),

где: М₁, М₂, М₃, М₄ – моменты сопротивлений нагрузочного механизма, t₁, t₂, t₃, t₄ – промежутки времени данных моментов.

Мощность двигателя:

(3),

По каталогу выбираем двигатель ПБСТ-63 с номинальными данными:

U_Н=220 В, Р_Н=11 кВт, ω_нд =2200 об/мин=230,3 рад/с, I_Н=54 А, R_Я15˚=0,046 Ом. R_дп15˚=0,0186 Ом, Rвозб=206 Ом.

Номинальный момент двигателя:

(4),

где: Р_Н – номинальная мощность двигателя,

ω_нд=n – номинальная скорость вращения

Рассчитываем параметры двигателя:

α=1,24 и К=7 – коэффициенты, зависящие от типа двигателя.

Сопротивление при температуре +15˚С:

(5),

где: R_дп15˚ - сопротивление обмотки добавочных полюсов,

R_Я15˚ - сопротивление якоря.

Индуктивность двигателя:

(6),

U_н – номинальное напряжение,

I_н – номинальный ток,

2p=4 – число полюсов.

Номинальный ток якоря, определяемый как разность между номинальным током двигателя и номинальным током цепи возбуждения:

(7),

Где: Rвозб – сопротивление обмотки возбуждения.

Коэффициент передачи двигателя:

(8).

2. Выбор схемы преобразователя

В соответствии с заданным диапазоном регулирования принимаем трёхфазную схему выпрямления с нулевым проводом. Для согласования напряжений двигателя и сети предполагаем использовать трансформатор.

3. Расчёт параметров силового трансформатора.

К_с=1,48; К_з=1,1; К_R=1.05; К_i=1.1; К_м=1,35; К_п=0,52; К_н=2,09; К_т=0,58;

где - К_С - коэффициент схемы,

К_з – коэффициент запаса, учитывающий возможное снижение напряжения в сети,

К_R =1,05 – коэффициент запаса, учитывающий падение напряжения в вентилях и коммутацию тока в вентилях,

К_i = 1,05-1,1 – коэффициент запаса, учитывающий отклонение формы тока от прямоугольной,

К_М – коэффициент использования трансформатора,

К_П - коэффициент пульсаций, характеризующий наибольший уровень пульсаций (при α=90˚),

К_Н – коэффициент, определяющий наибольшую величину напряжения, прикладываемого к тиристору,

К_Т - коэффициент загрузки тиристоров по току.

Требуемое напряжение вторичной обмотки:

(9).

Требуемая мощность трансформатора

(10).

По каталогу выбираем трансформатор ТТ-25 с номинальными данными

S_T=25 кВА, U₂=416 13, U_K%=10%, I_2Ф=38,4 A,

где: S_T – номинальная мощность трансформатора,

U₂ – номинальное напряжение второй обмотки при холостом ходе,

U_K% - напряжение короткого замыкания,

I_2Ф – фазный ток.

Схема соединения первичной обмотки трансформатора при питании от сети 380 В – “звезда”.

Определяем параметры трансформатора:

Полное сопротивление трансформатора:

(11).

Так как мощность потерь короткого замыкания трансформатора в каталоге не приведена, активное сопротивление трансформатора определяем ориентировочно, приняв cosφ_K=0,65.

При этом активное сопротивление трансформатора:

(12).

Реактивное сопротивление трансформатора:

(13).

f=50Гц – частота тока,

индуктивность трансформатора:

(14).