4.5. Проверка двигателя по нагреву

Для проверки выбранного двигателя по нагреву используем метод эквивалентного момента.

Используя нагрузочную диаграмму двигателя, определяем эквивалентный по нагреву момент за время работы в цикле.

,

где n – число интервалов нагрузочной диаграммы, на которых двигатель находится в работе (интервалы пауз не учитываются).

М_экв = 69,233≈69 Нм.

Для механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме, продолжительность включения в рабочем цикле отличается от номинальной продолжительности включения двигателя. Поэтому для этих приводов необходимо выполнить приведение эквивалентного момента к номинальной продолжительности включения двигателя.

Проверка теплового состояния двигателя осуществляется сравнением приведенного эквивалентного момента с номинальным моментом двигателя. Двигатель проходит по нагреву, если выполняется неравенство:

М_экв(пр)≤М_N.

Если данное условие не выполняется, то необходим выбор другого двигателя большей номинальной мощности.

68.4 Нм < 91Нм.

Так как условие М_экв(пр)≤М_N выполняется, то выбранный двигатель проходит по нагреву.

Запас по нагреву:

Запас более 5%.

5 ВЫБОР ОСНОВНЫХ УЗЛОВ СИЛОВОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

5.1Выбор тиристорного преобразователя

Для обеспечения реверса двигателя и рекуперации энергии в тормозных режимах выбираем двухкомплектный реверсивный преобразователь для питания цепи якоря. Принимаем встречно-параллельную схему соединения комплектов и раздельное управление комплектами. Выбираем трехфазную мостовую схему тиристорного преобразователя. Проектирование самого тиристорного преобразователя не входит в задачи курсового проекта. Поэтому выбираем стандартный преобразователь, входящий в состав комплектного тиристорного электропривода КТЭУ. Подробные сведения о комплектных электроприводах КТЭУ приведены в справочнике (1).

Номинальные значения напряжения и тока преобразователя выбираются по табл.З. Номинальное напряжение преобразователя U_dN выбирается так, чтобы оно соответствовало номинальному напряжению якоря двигателя (U_dN должно быть больше номинального напряжения якоря двигателя на 5-15%). Номинальный ток преобразователя I_dN выбирается из ряда стандартных значении (см.табл. 5.1). Его значение должно быть равным или ближайшим по отношению к номинальному току якоря двигателя.

Таблица 5.1

Стандартные значения номинального напряжения и номинального тока тиристорного преобразователя

UяN	220	440
UdN	230	460
IdN	25,50,100,200,320,500 800,1000,1600,2500	25,50,100,200,320,500, 800,1000,1600,2500,3200,4000

Выберем преобразователь с параметрами (U _{я N} = 220 U_dN = 230 В, I_dN=100A

Выберем способ связи тиристорного преобразователя с сетью.

Если I_dN <200 А, то питание цепи возбуждения в электроприводе КТЭУ выполняется од однофазной сети переменного тока с напряжением 380 В через мостовой выпрямитель. При больших номинальных токах — от трехфазной сети с напряжением 380 В через нереверсивный мостовой тиристорный преобразователь.

5.2 Выбор силового трансформатора

При трансформаторном варианте связи с сетью следует выбрать трансформатор типа ТСП-трехфазный двухообмоточный сухой с естественным воздушным охлаждением открытого исполнения (или ТСЗП- защищенного исполнения). Справочные данные о трансформаторах этого типа приведены в прил.2. Номинальный вторичный ток трансформатора I_2n должен соответствовать номинальному току тиристорного преобразователя I_dN- Эти токи для трехфазной мостовой схемы преобразователя связаны по формуле:

I_2N = 0,816 • I_dN = 0,816100 = 81,6 А

Выбираем трансформатор ТСП-25/0,7-УХЛ4

Выпишем данные выбранного трансформатора:

• тип трансформатора: трёхфазный двухобмоточный сухой с естественным воздушным охлаждением открытого исполнения;

• схему соединения первичных и вторичных обмоток У/Л;

• номинальную мощность St — 29,1 кВА;

• номинальное линейное напряжение первичных обмоток U_1N=380 В;

• номинальное линейное напряжение вторичных обмоток U_2n=205 В;

• номинальный линейный ток вторичных обмоток I_2n=82 А;

• мощность потерь короткого замыкания Р_k = 1100Вт

• относительное напряжение короткого замыкания U_k=5,5%.

Рассчитаем параметры трансформатора.

Коэффициент трансформации:

Номинальный линейный ток первичных обмоток:

А

Активное сопротивление обмоток одной фазы трансформатора:

Ом

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

Индуктивное сопротивление обмоток одной фазы трансформатора:

Ом

Индуктивность обмоток одной фазы трансформатора:

Гн

где Q_c —угловая частота сети (при частоте питающей сети 50 Гц Q_c= 314 рад/с).