2. Выбор автоматического выключателя

Защита ВП от аварийных токов при внешних коротких замыканиях и срывах инвертирования обеспечиваются автоматическим выключателем , имеющим максимально токовый и тепловой расцепитель.

Автоматический выключатель выбирают из условий:

-номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше или равно сетевому напряжения;

-число полюсов было равно числу фаз питающей сети;

-номинальный ток теплового расцепителя должен быть больше

рабочего тока;

-номинальный ток электромагнитного расцепителя должен быть

больше рабочего тока.

Ток через автоматический выключатель QF1, установленный между сетью и токоограничивающим реактором, определяют по формуле

(5.2)

Для QF1 уставка электромагнитного расцепителя при к.з. будет равна

= 3 154,2 А. (5.3)

По каталогу [21] выбираем трехполюсный автоматический выключатель ВА57-35 3P 250 А с параметрами:

– номинальный ток выключателя Iн = 250 A;

– номинальное напряжение выключателя Uн = 380 В;

–номинальная отключающая способность: 4.5 кА;

– уставка электромагнитных расцепителей Iуст = 189 A;

– уставка тепловых расцепителей Iуст = 42 A.

Ток через автоматический выключатель QF2, установленный между двигателем и преобразователем, определяю по формуле:

.

Для QF2 уставка электромагнитного расцепителя при к.з. будет равна

Iуст = 3 Idн = А.

Для защиты двигателя выбираем по каталогу [21] двухполюсный автоматический выключатель серии ВА25-50 с параметрами:

– номинальный ток выключателя Iн = 50 A;

– номинальное напряжение выключателя Uн = 600 В;

–номинальная отключающая способность: 10 кА;

– уставка электромагнитных расцепителей Iу = 80 A;

– уставка тепловых расцепителей Iуст = 30 A.

3. Расчет защитной R-C-цепи вентиля

Для защиты вентилей от коммутационных перенапряжений, вызванных накоплением носителей в полупроводниковой структуре, параллельно вентилям включают защитные RC цепочки (рис. 5.1), параметры которых выбирают в пределах:

(мкФ);

(Ом).

Рисунок 5.1 – Защитная R-C-цепь вентиля

Параметры элементов: Ом; мкФ.

Расчетная мощность резистора.

10.8 (Вт). (5.4)

Из справочника [22] выбираем резистор С5-35В с параметрами

- номинальная мощность рассеивания: Р_н = 15 Вт;

- номинальное сопротивление: R_н = 15 Ом;

- предельное рабочее напряжение: U = 1000 В.

.

Постоянные проволочные общего применения изолированные для навесного монтажа резисторы С5-35B, предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока.

Из справочника [15] выбираем конденсатор К75-22А с параметрами:

- номинальная ёмкость: С = 0,25 мкФ;

- номинальное напряжение: U = 750 В;

- допустимое отклонение ёмкости: ±20%.

Выпускаются в металлических прямоугольных корпусах.

Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

1. Расчет ограничительной характеристики. Определение минимального угла инвертирования.

При работе преобразователя в инверторном режиме система управления должна ограничить величину минимального угла инвертирования для предотвращения опрокидывания инвертора. Это ведет к ограничению тока нагрузки в зависимости от величины напряжения преобразователя, определяемое ограничительной характеристикой по формуле (6.1). Поскольку данное ограничение является характерной чертой инверторного режима, а как известно инверторный режим работы преобразователя так и двигателя находится во втором и четвертом квадрантах, то и характеристику будем рассчитывать для этих условий.

Ограничительная характеристика:

(6.1)

где – угловая длительность выключения тиристора;

(с) – время выключения тиристора (восстановления своих запирающих свойств);

(эл.град) – угол, учитывающий асимметрию импульсов управления;

(Ом) – индуктивное сопротивление реактора;

Изменяя ток нагрузки в диапазоне от минус 6 А до плюс 6 А и подставляя значения в формулу (6.1) получим координаты для построения ограничительной характеристике, результаты занесем в таблицу 6.1.

Таблица 6.1- Ограничительная характеристика

Ограничительная характеристика во 2 квадранте		Ограничительная характеристика в 4 квадранте
493.6	-18		-493.6	18
513.3	0		-513.3	0

Минимальное значение угла инвертирования определяем путем совместного решения уравнений, описывающих внешнюю и ограничительную характеристики ВП с учетом возможного снижения напряжения питающей сети, рассчитывается по формуле

(эл.град). (6.2)

2. Внешние характеристики преобразователя

Для полного анализа внешних характеристик воспользуемся следующими режимами тока нагрузки:

- прерывистого ,

- граничного ,

- непрерывного .

Индуктивное сопротивление якорной цепи

(Ом). (6.3)

Амплитуда линейного напряжения

(В). (6.4)

1. Режим граничного тока

; (6.5)

. (6.6)

2. Режим непрерывного тока

. (6.7)

3. Режим прерывистого тока

, (6.8)

где – угол проводимости вентилей на интервале повторяемости кривой .

. (6.9)

Рисунок 6.1 – Внешние характеристики преобразователя

3. Регулировочная характеристика

Регулировочные характеристики строятся при и при .

Формула при условии представляет собой аналитическое выражение регулировочной характеристики преобразователя при номинальной нагрузке .

. (6.10)

Рисунок 6.2 – Регулировочные характеристики преобразователя

4. Расчет электромеханических характеристик электропривода

Электромеханические характеристики системы ВП – двигатель рассчитываются по формуле:

, (6.13)

где - коэффициент, зависящий от параметров двигателя;

- магнитный поток двигателя;

- суммарное сопротивление цепи нагрузки.

Определим величину из паспортных данных двигателя:

. (6.14)

Суммарное сопротивление цепи нагрузки

(Ом) (6.15)

Ограничительная характеристика рассчитывается путем подставления найденных ранее значений при заданных токах в формулу (6.13). Преобразуем данное выражение:

. (6.16)

Рисунок 6.3 – Электромеханическая характеристика электропривода