2 Специальная часть

2.1Выбор системы электропривода, метода регулирования скорости и торможения конкретного механизма

В этом разделе необходимо пояснить: как происходит разгон двигателя под нагрузкой или вхолостую, разгон с постоянным ускорением до номинальной скорости или в несколько ступеней, как осуществляется торможение, до полной остановки или в несколько ступеней, как регулируется скорость, есть ли реверсирование и т.д. Только после выяснения всех этих вопросов можно переходить к выбору рода тока и величины напряжения. Необходимо помнить, что приводы постоянного тока дороже приводов переменного тока, но обеспечивают более широкий диапазон регулирования скорости, однако сейчас широко используют частотный электропривод переменного тока, который дает достаточно широкий диапазон регулирования скорости.

2.2 Расчет мощности и выбор электродвигателя для привода конкретного механизма

В этом разделе необходимо указать исходные данные, заданные таблицей и рассчитать мощность двигателя. После этого необходимо подобрать двигатель по справочнику или каталогу, произвести его проверку по нагреву, перегрузке. Если выбранный двигатель не удовлетворяет условиям работы необходимо выбрать другой двигатель и произвести проверку.

При выборе двигателя необходимо стремиться к тому, чтобы скорость вращения двигателя совпадала со скоростью вращения рабочей части механизма. В этом случае возможно наиболее компактное непосредственное соединение рабочей части механизма с электродвигателем и исключаются потери мощности в зубчатых передачах. При выборе двигателя постоянного тока необходимо учитывать характеристику механизма, в зависимости от которой выбирается двигатель последовательного, параллельного или смешанного возбуждения.

Выбор двигателя переменного тока ( асинхронный или синхронный) подбирают исходя из условий работы электропривода ( частота пусков, мощность привода и мощность сети, условия пуска ( на холостом ходу или с нагрузкой). При выборе двигателя необходимо чтобы его мощность была равной или немного большей расчетной. Значительное превышение мощности двигателя над расчётной не допускается, т.к. это приводит к дополнительным затратам, а асинхронный двигатель при недогрузке имеет низкий коэффициент мощности и КПД.

2.3.Расчет мощности и выбор основного силового оборудования преобразователя выбор тиристорного преобразователя

Электропривод постоянного тока на основе тиристорных преобразователей в настоящее время широко используется. Это объясняется рядом достоинств этого типа электропривода:

-высокое быстродействие, которое ограничивается коммутационной способностью двигателя и механической инерционностью привода;

- мгновенная готовность к работе, широкий диапазон температур и длительный срок службы;

- номинальный КПД преобразователя превышает 92-96%;

-малые весогабаритные показатели; блочная компоновка позволяет сократить требуемые производственные площади, уменьшить капитальные затраты и расходы на установку и эксплуатацию.

Недостатки тиристорного электропривода:

-пульсации выпрямленного напряжения и тока на выходе тиристорного преобразователя повышают нагрев и ухудшают коммутацию двигателя, что требует установки сглаживающих реакторов;

-при глубоком регулировании напряжения тиристорный преобразователь имеет низкий коэффициент мощности, что требует разработки, и установки специальных компенсирующих устройств;

-перегрузочная способность тиристорного преобразователя ниже, чем электромашинного;

- при работе тиристорных преобразователей искажается форма напряжения в сети переменного тока, и возникают помехи.

В настоящее время разработаны различные схемы тиристорных преобразователей и системы регулируемого электропривода на их основе. Промышленностью освоен серийный выпуск комплектных тиристорных электроприводов.

По назначению тиристорные преобразователи подразделяются:

- для питания якоря двигателя;

- для питания обмоток возбуждения.

По исполнению тиристорные преобразователи подразделяются на:

- нереверсивные;

- реверсивные.

Самой благоприятной для тиристорных преобразователей признана трёхфазная мостовая (шестипульсная) схема выпрямления..

Наиболее сложными элементами тиристорного электропривода являются двухкомплектные преобразователи. Они применяются в быстродействующих электроприводах, в которых скорость изменения и реверсирования тока (момента) двигателя влияют на производительность механизма или качество регулирования технологических параметров.

При проектировании тиристорных преобразователей для регулируемого электропривода необходимо учитывать специфические свойства преобразователей с различными способами управления, их влияние на статические и динамические свойства электропривода

Чтобы выбрать тиристорный преобразователь необходимо решить вопрос о способе подключения преобразователя к сети переменного тока или через трансформатор, или непосредственно к сети через токоограничивающие реакторы.

Также необходимо решить вопрос о том, какой должен быть преобразователь - нереверсивный или реверсивный; если реверсивный, то, какое должно быть управление группами ‑ совместное или раздельное. Этот вопрос решается на основании анализа требований, предъявляемых технологией к электроприводу.

При выборе тиристорных преобразователей необходимо руководствоваться следующим: номинальные значения напряжения и тока , преобразователя должны быть больше или равны номинальным значениям напряжения и тока двигателя, т.е. . Кроме того, необходимо также обеспечить превышение максимального тока преобразователя над максимальным током двигателя т.е.

,

Учитывая это условие, номинальный ток тиристорного преобразователя можно определить следующим образом:

,
где
		‑	перегрузочная способность тиристорного преобразователя в течение 10 с;
		‑	перегрузочная способность двигателя.

При этом следует учитывать, что все тиристорные преобразователи, предназначенные для питания якорных цепей двигателей, должны допускать работу в циклическом режиме. Причём циклическая перегрузка не должна превышать 75% при длительности перегрузки 60 c и 125% при длительности перегрузки 10 с.