- •Введение:
- •Требования:
- •1.Исходные данные для проектирования
- •1.1 Описание рабочей машины
- •1.2 Исходные данные для проектирования электропривода
- •2. Расчёт мощности Двигателя
- •2.1 Нагрузочные диаграммы скорости ро
- •2.2 Нагрузочные диаграммы моментов ро
- •2.3 Расчет мощности двигателя
- •3. Выбор типа двигателя
- •3.1 Обоснование выбора рода тока и типа электропривода
- •3.2 Выбор двигателя
- •3.2.1 Выбор двигателя по конструктивному исполнению
- •3.2.2 Выбор двигателя по скорости
- •3.2.3 Выбор типа и мощности двигателя
- •4. Выбор редуктора
- •5. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя
- •6. Предварительная проверка двигателя по нагреву и производительности
- •7. Выбор основных элементов электропривода
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Выбор преобразователя
- •7.3. Выбор фильтров, автоматических выключателей, тормозного резистора
- •8. Расчёт статических характеристик
- •8.1 Общие положения
- •8.2 Расчет естественных характеристик двигателя
- •8.3. Расчёт характеристик, проходящих через заданную точку
- •9. Расчет переходных процессов электропривода
- •9.1 Общие положения
- •9.2. Составление структурной схемы асинхронного двигателя
- •9.3 Расчёт переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм Электропривода
- •10. Расчет параметров схем включения, обеспечивающих пуск и торможение двигателя
- •10.1 Пуск и торможение в системе преобразователь – двигатель
- •11 Интегральные показатели переходных процессов
- •11.1 Общие положения
- •11.2 Проверка на перегрузочную способность
- •11.3 Угол поворота вала двигателя и проверка на заданную производительность
- •11.4 Проверка по нагреву двигателя, преобразователя
- •11.4.1 Проверку выбранного двигателя по нагреву
- •11.4.2 Проверка по нагреву преобразователя
- •11.5 Расчёт энергетических показателей электропривода
- •Заключение
7.2. Выбор преобразователя
Выбор преобразователей частоты осуществляется по справочникам на основе номинальных данных предварительно выбранного двигателя:
(28)
На основании всего выше перечисленного, выбираем по каталогу преобразователь частоты АТ05-011
Таблица 6.
Данные для выбранного преобразователя
Тип преобразователя |
Полная мощность, кВа |
Номинальная мощность двигателя, кВт |
Номинальный ток нагрузки Iн, А |
АТ05-011 |
15 |
11 |
22 |
- Питающая сеть 3х220 В (+10%, –15%), 50 Гц ( ±2%)
- Выходное напряжение 3х ( 0…220 В ± 2%
- Выходная частота - 0…400 Гц ± 0,05%
- Ток перегрузки 1,5 Iн∙ в течение 60 с
- КПД (без двигателя) - 0,95
- Коэффициент мощности(сети) - 0,95
Электропривод АТО5 обеспечен защитой от аварийных и нештатных режимов:
– от токов недопустимой перегрузки и короткого замыкания, в том числе от
замыкания на «землю»;
– от недопустимых перенапряжений на силовых элементах;
– от недопустимых отклонений и исчезновения напряжения питающей сети;
– от неполнофазного режима работы сети и электродвигателя;
– от недопустимых отклонений технологического параметра;
– от неисправности в узлах и блоках электропривода и др.
7.3. Выбор фильтров, автоматических выключателей, тормозного резистора
Коммутационная и защитная аппаратура, дроссели и фильтры предназначены для устранения нежелательного влияния преобразователя частоты на двигатель и питающую сеть, защиты преобразователя и питающих кабелей, аварийного отключения преобразователя и двигателя от силового питания.
Выбор аппаратов защиты для преобразователей частоты определяется их
номинальным входным током.
1) Подключение преобразователя к сети осуществляется автоматическим выключателем QF, выбор которого определяется максимально возможной перегрузкой преобразователя (1,5∙ IН в течение 60 с).
Учитывая выше указанное, выберем автоматический выключатель
А0253 С60N 24350
Тип выключателя |
In |
Un |
Фирма производитель |
А0253 С60N 24350 |
16 |
220 |
Schneider Electric |
Таблица 6. Данные для выбранного выключателя.
2) Сетевой коммутационный дроссель L1 снижает гармоники тока, которые
вырабатывает в преобразователе блок выпрямления/рекуперации. Эффект применения дросселя зависит от отношения мощности короткого замыкания питающей сети к мощности привода. Рекомендуемое значение этого отношения более 33:1,используются 2…4% - ные дроссели (2…4% – падение напряжения при номинальном токе). Сетевой коммутационный дроссель L1 также снижает выбросы тока, вызванные скачками напряжения в сети (при работе компенсирующих устройств или переключениями на подстанции).
Учтём следующие условия:
Номинальный длительный ток дросселя был равен или больше, чем максимальный длительный ток, потребляемый ПЧ от сети;
при рабочих и аварийных режимах магнитопровод дросселя не должен
входить в насыщение;
на обмотках дросселя падает напряжение и при неправильном выборе
дросселя (слишком высокое сопротивление на частоте 50Гц) напряжение на входе ПЧ может быть меньше допустимого для его нормальной работы. А при маленькой индуктивности дросселя его полезные свойства могут быть сведены до нуля;
дроссель должен быть рассчитан на соответствующее напряжение сети.
На основании выше перечисленного выберем из каталога дроссель
ED3N-1,3/17
Выходные моторные дроссели L2 устанавливаются на выходе ПЧ и обеспечивают:
- подавление высокочастотных гармоник в токе двигателя;
- ограничение амплитуды тока короткого замыкания;
- снижают скорость нарастания аварийных токов короткого замыкания и задерживают момент достижения максимума тока короткого замыкания, тем самым обеспечивают необходимое время для срабатывания цепей электронной защиты ПЧ;
- компенсируют емкостные токи длинных моторных кабелей;
- снижают выбросы напряжения на обмотках двигателя.
В данном проекте для двигателя с принятой мощностью 5.5кВт, выбраны моторные дроссели типа ED3S-4,6/11
Радиочастотные фильтры РЧ используются для снижения
уровня радиочастотных помех, излучаемых преобразователем в питающую сеть.При использовании внешнего РЧ фильтра класса В совместно с преобразователем достигается снижение помех до уровня, соответствующего категории непроизводственных помещений. Радиочастотные фильтры выбираются в зависимости от мощности двигателя. В данном случае при мощности 5.5кВт, выберем РЧ типа VFD055V43A
Все выбранные элементы занесены в Таблицу 7.
Таблица 7.
Мощность двигателя, кВт |
Сетевые 3N моторные 3S дроссели 7,7 /4,2 (индуктивность мГн/ ток А) |
Радиочастотные фильтры | |
5.5 |
ED3N-1,3/17 |
ED3S-4,6/11 |
VFD055M43A |