4. Выбор двигателя.

4.1. Асинхронно-вентильный каскад.

Q, м³/ч

100

40

t_ц, с

700

600

500

400

300

200

100

10

20

30

40

50

60

80

20

60

Рис. 3. Производительность насоса за время цикла.

Для определения мощности двигателя необходимо построить нагрузочную кривую насоса. Зависимость мощности от скорости и момента.

Скорости различных магистралей возьмем из таблицы 4.

Таблица 5.

, кВт	42,31	38,36	42,31	32,15	41,16
, м3/ч	750	300	600	150	450
, с-1	110,4	53,33	90,35	37,65	72,35
, Н∙м	383	719	468	854	568

ω, с^-1

М, Н∙м

20

50

100

300

500

800

Рис. 4. Кривая нагрузки насоса.

Двигатель рассчитывается для продолжительного режима работы. Т. к. скорость в асинхронно-вентильном каскаде регулируется с постоянством момента, то мощность асинхронного двигателя выбираем по максимальному моменту и максимальной скорости вращения:

кВт.

Выбираем асинхронный двигатель 4А280S4У3:

кВт;

об/мин;

;

;

;

.

Номинальный момент двигателя:

Н∙м.

Проверку двигателя проведем по перегрузочной способности, т.к. продолжительность его действия более 10 мин:

.

Условие выполняется, что свидетельствует о правильном выборе двигателя.

4.2. Асинхронный вентильно-машинный электромеханический каскад.

Выбор двигателя производится по таблице 5 и рисунку 4. Двигатель рассчитывается для продолжительного режима работы. Т.к. скорость в асинхронном вентильно-машинном электромеханическом каскаде регулируется с постоянством мощности, то мощность асинхронного двигателя выбираем по минимальному моменту и минимальной скорости (в данной точке момент создает только асинхронный двигатель):

кВт.

Выбираем асинхронный двигатель 4A250S4У3:

кВт;

об/мин;

;

;

;

.

Номинальный момент двигателя:

Н∙м.

Проверку двигателя проведем по перегрузочной способности:

.

Условие выполняется, что свидетельствует о правильном выборе двигателя.

5. Выбор элементов силовой части.

5.1. Асинхронно-вентильный каскад.

КМ1

КМ2

TV

UZ1

UZ2

CD

Рис. 5. Схема силовой части ЭП.

Выбор вентилей выпрямительного и тиристоров инверторного моста:

Среднее значение выпрямленного тока:

Средний ток, протекающий через вентиль:

Приближенное значение максимального скольжения:

Среднее значение выпрямленного напряжения:

Максимальное обратное напряжение на вентиле:

Наибольшее мгновенное значение напряжение на вентиле:

где – коэффициент нагрузки.

Диоды и тиристоры выбираются по среднему току и наибольшему мгновенному значению напряжения.

Расчетным значениям соответствует диод типа Д151-125-3:

Расчетным значениям соответствует тиристор типа Т161-125-3:

Выбор трансформатора.

Определим сопротивления статорной и роторной цепи АД.

Номинальный ток фазы статора АД:

Базовое сопротивление:

Величины сопротивлений рассчитываются в соответствии со схемой замещения (а):

Рис. 6. Схемы замещения фазы АД.

Сопротивления ирассчитываются по формулам:

При переходе к традиционной схеме замещения (б) значения сопротивлений равны:

Полученные сопротивления приведены к обмотке статора. Для приведения сопротивлений к обмотке ротора определяется коэффициент трансформации асинхронного двигателя:

Для приведения сопротивлений к обмотке статора нужно сопротивления, приведенные к обмотке статора, разделить на :

Сопротивление рассеивания фазы двигателя:

Индуктивность фазы двигателя:

Напряжение фазы вторичной обмотки трансформатора:

Линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора:

Мощность трансформатора:

По расчетным параметрам выбирается трансформатор ТС-40:

Выбор сглаживающего дросселя:

Фазный ток вторичной обмотки трансформатора:

Напряжение вторичной обмотки трансформатора:

Полное сопротивление фазы трансформатора:

Активное сопротивление фазы трансформатора:

Реактивное сопротивление фазы трансформатора:

Индуктивность фазы трансформатора:

Требуемое значение индуктивности цепи выпрямленного тока рассчитывается исходя из необходимости ограничения пульсаций выпрямленного тока:

где – амплитуда основной гармонической составляющей выпрямленного напряжения;

– кратность гармоник;

– кратность пульсаций;

– допустимое действующее значение основной гармоники тока.

Т.к. индуктивность фазы двигателя больше требуемого, то сглаживающий дроссель не нужен.

Выбор добавочного сопротивления для реостатного пуска.

Сопротивление, вводимое в цепь ротора при пуске двигателя на скорость, соответствующую , можно определить из соотношения:

где – скольжение при работе на реостатной характеристике при пуске двигателя, принимается большим, чемна 5…10%, принимаем, тогда:

Мощность добавочного сопротивления:

Добавочное сопротивление выбирается по сопротивлению и мощности.

Контактор в цепи ротора и статора выбирается по номинальному фазному току; расчетным параметрам удовлетворяет контактор из серии КТ6000, предназначенных для тяжелых режимов работы двигателя, типа КТ6033: