4. Расчет и выбор элементов силовой части электрической схемы управления электроприводом

Тиристоры коммутатора в продолжительном режиме работы должны выбираться по номинальному току двигателя и проверяться по пусковому току его.

Условием выбора тиристора в этом случае будет выполнение неравенства:

. (2.7)

Проверка выбранного тиристора осуществляется по условию (2.1).

(2.1)

где I_Тпр – каталожное значение предельного тока тиристора при регламентированной температуре его корпуса, А; I_пЭД – пусковой ток двигателя, А;k_сх – коэффициент зависящий от схемы включения тиристоров (для коммутаторов с СТЭ, рис.1: k_сх=0,45); k_з– коэффициент запаса, учитывающий возможность перегрузки тиристора (зависит от типа тиристора и времени допустимой перегрузки t_доп, для тиристоров серии Т: k_з=1,2….1,5 в течение времени t_доп=10…30 С. и k_з=2….2,5 в течение времени t_доп=1…2 С; t_п – время пуска двигателя, С.

При этом время пуска двигателя (время перегрузки) определяется по выражению:

(2.2)

где J_ЭД– момент инерции ротора, кг·м²; J_МЕХ – момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя, кг·м²; Ω_н – номинальная скорость вращения двигателя, ; М_п– пусковой момент двигателя, Н·м; М_н – номинальный момент двигателя, Н·м.

Ω_н= = (рад/с)

М_н = = = 162,6(Нм)

М_п=k_п^.М_н=1,9^.162,6=308,9(Нм)

Определяем произведение:

где =k_i^.I_нЭД=6,5^.36,1=234,65 (А)

С учетом продолжительности времени пуска двигателя получаем:

Для разрабатываемой схемы коммутатора выбираем из таблицы 1(1) тиристор Т50.

4.2 Выбор класса тиристора коммутатора по напряжению:

а) определяем напряжение на тиристоре U_T в схеме коммутатора рис 1(б).

(В) (3.6)

Следовательно, выбираем тиристоры не ниже 8-го класса.

4.3 Проверяем выбранный тиристор коммутатора по его динамическим характеристикам

Проверка выбранного тиристора коммутатора по его динамическим характеристикам проводится в соответствии с условием не превышения скорости нарастания тока до уровня допустимого значения:

(3.7)

а) определяем скорость нарастания тока через тиристор в момент его включения:

(3.8)

Условие проверки выполняется, т.к. <

Это означает, что выбранный тиристор Т50 отвечает требованиям по динамическим характеристикам. Таким образом, для тиристорного коммутатора окончательно выбираем тиристоры типа Т508-го класса напряжения.

5. Расчет и выбор защитной аппаратуры силовой части электрической схемы управления

5.1 Выбираем автоматический выключатель для защиты приводного электродвигателя и тиристорного коммутатора от токов КЗ и перегрузки.

а) определяем номинальный ток полупроводникового расцепителя I_нР для рекомендуемого автоматического выключателя типа А3713П (таблица 3(1)) в соответствии с условием:

, (5.1)

из таблицы 3 I_нР = 80А >36,1 А.

б) принимаем значение уставок полупроводникового расцепителя (таблица 3(1)): по току КЗ , по времени срабатывания при перегрузке t_{ср п} = 8 сек.

в ) проверяем токи срабатывания (уставки) полупроводникового и электромагнитного расцепителей по максимальному пусковому току двигателя

в соответствии с условием проверки:

- для полупроводникового расцепителя

(5.2)

>

- для электромагнитного расцепителя из таблицы 3(1)

>

Таким образом, в качестве защитного аппарата от токов КЗ и перегрузок силовой части схемы тиристорного пускателя выбираем автоматический выключатель типа А3713П на номинальный ток I_нВ = 80А, с номинальным током полупроводникового расцепителяI_нР= 80А, уставка по току КЗ и по времени перегрузки t_{ср п} = 8 сек.