ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет автоматики и вычислительной техники
Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине
«Преобразовательная техника»
Тема: «Расчеты электроприводов
ПОСТОЯННОГО ТОКА»
Пояснительная записка
ТПЖА.ХХХХХХ.010.ПЗ
Вариант 10
Разработал студент группы ЭП-31: _______________ / Зворыгин П.В./
(подпись)
Руководитель к.т.н., доцент: _______________ / Лалетин В.И./
(подпись)
Проект защищён с оценкой «__________» «__»___________ 2010 г.
Киров 2010
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет автоматики и вычислительной техники
Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»
Курсовая работа
по дисциплине
"Теория автоматического управления"
Тема: "Электропривод двигателя постоянного тока"
Вариант задания № 9
Выполнил: студент гр. ЭП-31
Руководитель проекта: Рычков В.В.
.
Киров 2009
Содержание
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 1
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 1
Факультет автоматики и вычислительной техники 1
Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок 1
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 1
Пояснительная записка 1
Киров 2010 1
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 2
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 2
КУРСОВАЯ РАБОТА 2
Выполнил: студент гр. ЭП-31 2
Руководитель проекта: Рычков В.В. 2
Киров 2009 3
Введение 5
Задание 6
Основные исходные данные 7
Рисунок 1.1 – Схема тиристорного преобразователя 9
1 Расчет силовой части преобразователя 10
1.1 Расчет мощности 10
; 10
1.2 Выбор трансформатора 11
Активное сопротивление фазы трансформатора 11
Индуктивное сопротивление питающей фазы трансформатора 12
1.3 Выбор тиристоров 12
1.4 Выбор уравнительного реактора при совместном управлении ТГ 13
Рисунок 1.1-Зависимость коэффициента от угла регулирования 14
1.5 Расчет индуктивности сглаживающего дросселя и его выбор 14
По формуле (1.23) определяем 15
2 Система импульсного фазового управления 16
Блок схема привода приведена на рис 2.0, где РС – регулятор скорости; ИНВ – инвертор; СИФУ – система импульсно-фазового управления; БНТО – блок нелинейного токоограничения; ТП – тиристорный преобразователь; ТР – силовой трансформатор; LУР – уравнительный дроссель; LКОМ – коммутационный дроссель; Я – электродвигатель; ТГ – тахогенератор; Т - электромагнитный тормоз; Р – резольвер; БП – блок питания. 16
16
Рисунок 2.0 – Блок схема привода «Мезоматик» 16
Рисунок 2.1 – Регулятор скорости 17
3 Расчет характеристик тиристорного преобразователя 24
3.1 Построение регулировочной характеристики 24
Рисунок 3.1 – Регулировочные характеристики 25
Таблица 3.1 – Зависимость ЭДС ТП и напряжения 25
3.2 Построение фазовой характеристики СИФУ 25
Таблица 3.2 – Зависимость угла регулирования 26
Рисунок 3.2 - Фазовая характеристика ТП 27
3.3 Построение регулировочной характеристики 27
Рисунок 3.3 – Регулировочная характеристика в относительных единицах 27
Таблица 4.3 – Зависимость в относительных единицах 28
3.4 Максимальный угол регулирования 28
3.5 Внешняя характеристика ТП 29
Таблица 3.4 – Внешняя характеристика ТП 30
4.1 Построение ограничительных характеристик 31
4.2 Построение графиков выпрямленной ЭДС тиристорного преобразователя и напряжения на якоре электродвигателя постоянного тока 31
5 Энергетические показатели тиристорного преобразователя 32
Таблица 5.1 - Расчетные данные для построения зависимостей S, P, Q, D, 33
Рисунок 5.1 – График зависимости энергетических показателей от угла 34
Рисунок 5.2 – График зависимости коэффициента мощности преобразователя от угла 34
Таблица 5.2 – Зависимость КПД от тока якоря при номинальном угле 35
Рисунок 5.3 - График зависимость КПД от тока якоря при номинальном угле 35
Таблица 5.3 – Зависимость КПД от угла при номинальном токе якоря 36
Рисунок 5.4 - График зависимость КПД от угла при номинальном токе якоря 36
6 Электромеханические характеристики системы ТП-Д 36
Рисунок 6.1 – Электромеханическая характеристика системы ТП-Д 37
37
7 Защита вентильного преобразователя 37
Рисунок 7.1 – Зависимость от для внешнего к. з. 38
Рисунок 7.2 – Зависимость от для внешнего к. з. 39
Рисунок 7.3 – Зависимость от для внутреннего к. з. 39
Рисунок 7.4 – Зависимость от для внутреннего к. з. 40
Таблица 7.1 – Основные параметры автоматического выключателя 40
Рисунок 7.1 Полная схема силовой части ТП 43
8 Характеристика разработанного тиристорного преобразователя 43
Таблица 8.1 – основные характеристики ТП 43
Заключение по работе 44
Библиографический список 45
Зворыгин П.В. Расчеты электроприводов постоянного тока: Вариант 10 Курсовой проект/ ВятГУ, каф. ЭП и АПУ; рук. В.И.Лалетин - Киров, 2010. Гр.ч. 1 л. Ф. А1, ПЗ 46 с, 24 рис., 10 табл., 8 источников.
ЭЛЕКТРОПРИВОД, ТИРИСТОР, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, СОВМЕСТНОЕ СОГЛАСОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ, УРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕАКТОР, СГЛАЖИВАЮЩИЙ ДРОССЕЛЬ, СИСТЕМА ИМПУЛЬСНОГО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ, ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА, ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА.
В курсовом проекте рассмотрен и исследован технический объект ТП-ДПТ, рассчитан и выбран ряд основных узлов силовой схемы тиристорного преобразователя с трехфазной трехпульсной нулевой схемой выпрямления, предназначенного для работы на якорь электродвигателя постоянного тока: силовой трансформатор, сглаживающий дроссель, уравнительные реакторы, тиристоры. Осуществлен выбор системы импульсно-фазового управления (СИФУ), описан принцип ее работы. Рассчитаны основные характеристики и параметры преобразователя, проанализированы аварийные режимы и на основе их расчета выбраны устройства защиты. В проекте приводится расчет и анализ энергетических показателей проектируемого преобразователя.