Методические указания

1. Расчет и выбор силовых элементов

   1. Расчет параметров электродвигателя

Номинальные данные двигателя приведены в приложении 2 (табл. 1).

Индуктивность якорной цепи двигателя приближенно может быть рассчитана по формуле Линвиля-Уманского:

, Гн, (1)

где  номинальное напряжение, ток якоря и угловая скорость вращения якоря;

p_П  число пар полюсов двигателя;

  коэффициент, зависящий от степени компенсации:

 для некомпенсированных быстроходных машин;

 для некомпенсированных тихоходных машин;

 для компенсированных машин.

Активное сопротивление якорной цепи двигателя R_Д в нагретом состоянии рассчитывается по его паспортным данным с учетом рабочей температуры обмоток двигателя.

, (2)

где R_Я – активное сопротивление обмотки якоря при температуре 20C;

R_ДП – активное сопротивление обмотки добавочных полюсов при температуре 20C.

Индуктивность обмотки независимого возбуждения двигателя приближенно определяется по формуле:

, Гн, (3)

где W_В  число витков обмотки возбуждения на полюс;

I_ВН  номинальный ток возбуждения двигателя, А;

_Н  номинальный поток возбуждения двигателя, Вб;

= 1,151,25 – коэффициент рассеяния.

Сопротивление обмотки возбуждения двигателя необходимо привести к рабочей температуре двигателя.

2. Выбор комплектного тиристорного преобразователя (ТП)

В курсовом проекте следует выбрать комплектный ТП из серии ЭПУ1М. ТП выбирается по напряжению питающей сети, номинальным данным двигателя (номинальное напряжение и ток якоря с учетом допустимой перегрузки; номинальное напряжение обмотки возбуждения и номинальный ток возбуждения) и функциональному исполнению. Номинальное напряжение (U_ТПН) и ток (I_ТПН) ТП, работающего на якорь двигателя, выбираются ближайшим к номинальному напряжению и току двигателя.

Номинальный ток тиристорного возбудителя (ТВ) выбирается больше или равным номинальному току возбуждения машины.

3. Выбор тахогенератора

В комплектных электроприводах серии ЭПУ исполнения М, П, Д в качестве датчика скорости применяется тахогенератор постоянного тока. Выбор тахогенератора осуществляется по номинальной скорости двигателя и максимальной рабочей скорости двигателя во всём диапазоне регулирования. Технические данные некоторых тахогенераторов приведены в приложении 2 (табл. 4, 5).

В электроприводах исполнения Е в качестве датчика скорости используется датчик ЭДС, входящий в состав системы управления ЭПУ. Поэтому для электроприводов исполнения Е выбор датчика скорости выполнять не нужно.

4. Выбор силового трансформатора

Для согласования напряжения сети с напряжением питания ТП необходимо выбрать силовой трансформатор. При выборе необходимо учитывать рекомендации завода изготовителя приводимые в технической документации на комплектные преобразователи.

Типовая мощность трансформатора определяется по формуле:

, кВт, (4)

где  коэффициент схемы, характеризующий соотношение мощностей при идеальном выпрямителе и зависящей от схемы выпрямления;

;

 коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения в питающей сети на 15%;

 коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока от прямоугольной;

 коэффициент, учитывающий падение напряжения в вентилях и обмотках трансформатора;

 среднее значение напряжения на выходе ТП, В;

 среднее значение тока на выходе ТП, А;

 выходная мощность преобразователя, Вт.

По данным расчета S_ТР и требуемым значениям U_2Ф, I_2Ф следует выбрать трансформатор серии ТСЗ, ТСЗП, ТТ, ТС, ТСУ. Технические данные некоторых трансформаторов этих серий приведены в приложении 2 (табл. 3).

Индуктивность фазы трансформатора, приведенная к вторичной обмотке:

, Гн, (5)

где частота питающей сети;

 индуктивное сопротивление фазы трансформатора, Ом.