1.1 Вихідні дані

Відповідно до заданого варіанта вихідних даних і зазначених у ньому вимог до проектування електроприводу розробляється і зображується його функціональна схема з необхідним поясненням про призначення окремих елементів і вузлів схеми, а також їхньої взаємодії.

Таблиця 1.1 – Вихідні данні для проектування систем регулювання швидкості

Тип системи керування	Управління по цепі	Двигун				Кількість двигунів	Діапазон регулювання швидкості
		Тип	Рн	Uн	nн
			кВт	В	Об/хв
Двозонна залежна	якоря і збудження	П120/45	880	800	400	1	1:2

Статична похибка при Wmin і Мс=Мн	Струм упора	Умова розгону		Момент інерції механізму	Наявність тахогене-ратора
		Момент статичний	Струм якоря двигуна
∆W%	Iуп/Iн	Мс/Мн	Iя/Iн	Jн/Jдв.
5	2	0.7	1.6	2	+

По зазначеним у завданні типу двигуна, його номінальним значенням: потужності Р_н , напрузі на якорі U_н , швидкості обертання вала n_н з довідників [1] – [2]

Номінальна потужність: Р_н=880 кВт.

Номінальна напруга: U_н=800 В.

Номінальний струм якоря: I_ян=1190 А.

Номінальна частота обертання: n_н=400 об/хв.

Маховий момент якоря: GD²=2.4 Т∙м².

Число полюсів: 2∙p=8.

Номінальна напруга збудження: U_зн=220 В.

Струм збудження: І_з=14.6 А.

Число витків обмотки збудження: w_з=1500.

Опір обмотки якоря: R_о.я=0.0131 Ом.

Кількість витків обмотки якоря на полюс: W_о.я=540.

Опір допоміжних полюсів: R_д.п=0.0028 Ом.

Число витків обмотки допоміжних полюсів: W_дп=6.

Опір компенсаційній обмотки: R_ком=0.00606 Ом.

Число витків компенсаційній обмотки: W_к.о=6.

2. Функціональна схема електроприводу

Функціональна схема ЕП двозонного типу приведена на рисунку 1.1.

На систему керування подається задаючий сигнали U_з.ω. Він подається, наприклад, з движку потенціометру, але може подаватися із інших джерел (ЦАП цифрової системи та інші). Напруга U_з.ω є сигналом задавання швидкості, причому вона може бути будь-якої полярності, залежно від напрямку обертання. Ця напруга зазвичай подається на задавач інтенсивності, що забезпечує темп зміни швидкості.

У цій структурі необхідно обмежувати максимальне і мінімальне значення струму збудження. Це можливо зробити за рахунок схеми обмеження струму збудження (рисунок 1.2). На вхід регулятору струму збудження через схему виділення максимуму, створену двома діодами, подаються сигнали:

1) завдання струму збудження від окремого незалежного джерела;

2) сигнал струму збудження з виходу регулятору попереднього контуру, що обмежений на рівні номінального значення.

Перевагою такої структури є можливість обмеження струму якоря.

Рисунок 1.1 – Функціональна схема системи керування по колу збудження.

Рисунок 1.2 – Схема виділення максимуму.

2 Вибір тиристорного електроприводу

Основними технічними даними комплектних тиристорних електроприводів є номінальний струм І_ном і номінальна напруга U_н .

Номінальний струм електроприводу обирається за струмом ТП і може бути більше номінального струму двигуна. Номінальна напруга ЕП визначається номінальною напругою електродвигуна.

Виходячи з цього за початковими даними двигуна U_н=440 В, І_н=790 А обираємо систему КТЕУ потужністю до 2000 кВт.

КТЕУ – 1600/825 – 1231110 –УХЛ4

До складу тиристорного ЕП входять електропривод постійного струму з тахогенератором, ТП для живлення якоря двигуна і ТП для живлення обмотки збудження, силовий трансформатор, комутаційна та захисна апаратура (рисунок 2.1).

Для даної системи використовуємо трансформатор ТНЗП – 1600/10 У3

Мережева обмотка:

Потужність Р=1584 кВ·А.

Напруга U=6 кВ.

Вентильна обмотка:

Напруга U=701 В.

Струм І=1600 А.

Перетворювач:

Напруга U=825 В.

Струм І=2000 А.

Втрати:

Холостого ходу ΔР_хх=2800 Вт.

Короткого замикання ΔР_кз=13600 Вт.

Напруга короткого замикання U_{к %}=5.6 %.

Струм холостого ходу І_хх=1.3 %.

Також відповідно даним обмотки збудження обираємо силовий трансформатор TV2 для живлення ТП обмотки збудження з довідника [2] ТСЗП – 16/0.7 УХЛ4

Мережева обмотка:

Потужність Р=7.3 кВ·А.

Напруга U=380 В.

Вентильна обмотка:

Напруга U=205 В.

Струм І=20.5 А.

Перетворювач:

Напруга U=230 В.

Струм І=25 А.

Втрати:

Холостого ходу ΔР_хх=130 Вт.

Короткого замикання ΔР_кз=320 Вт.

Напруга короткого замикання U_{к %}=4.7 %.

Струм холостого ходу І_хх=16 %.

Рисунок 2.1 – Силова частина електроприводу серії КТЕУ при номінальноу струмі I=1600 A.