3.1 Подбор электродвигателя

Исходя из расчётов в пункте 2 и принятом типе привода, выбираем из серии 2П электродвигатель марки 2П-160МГ. Он наиболее оптимально отвечает требованиям метода эквивалентных величин среди двигателей данного типа.

Рном дв >= Рэ дв 4.2 кВт >= 3.837 кВт

Передаточное число редуктора , где, тогда момент сопротивления механизма, приведённый к валу двигателя равенНм

Мном дв >= Мэ дв 26.7 Нм >=4.858 Нм

Дополнительным условием выбора двигателя является следующее выражение . Данный двигатель среди своей серии этому условию отвечает и имеет значение 176.146.

Технические данные двигателя 2П-160МГ приведены в таблице 2

Таблица 2-Технические данные двигателя 2П-160МГ

Наименование параметра	Значение
Мощность номинальная Рн, кВт	4.2
Частота вращения номинальная, nн, об/мин	1500
Момент номинальный Мн , Н•м	26.7
Ток номинальный Iн , А	21.9
Напряжение номинальное Uн, В	220
КПД, %	84.5
Максимальная частота вращения nmax,, об/мин	4000
Максимальный момент в течении 100-150 мс, Н•м	133.5
Кратность пускового тока In/Ip	5
Число пар полюсов, 2p	4
Момент инерции Jд, кг•м2	0.084
Сопротивление обмотки якоря, Rя, Ом	0.326
Индуктивность обмотки якоря, Lя, мГн	10
Сопротивление дополнительной обмотки , Rд, Ом	0.208

3.2 Подбор силового трансформатора эп.

Для обеспечения надежной работы электропривода выберем трансформатор с мощностью в 3-5 раза большой мощности используемого электродвигателя.

Таблица 3-Технические данные трансформатора ТТ20

Наименование параметра	Значение
Мощность номинальная Рн, кВА	20
Напряжение первичной обмотки Uв.н, В	380
Напряжение вторичной обмотки Uн.н.,В	110/220/440
Мощность холостого хода Pх.х., Вт	200
Мощность короткого замыкания ,Pк.з., Вт	580
Ток номинальный Iн, А	36
Напряжение короткого замыкания Uк, %	10
Ток холостого хода Iх.х., А	0,15*Iн

3.3 Подбор тиристорного преобразователя

Выбранному нами типу электропривода соответствует преобразователь энергии серии ЭТРП-1, обеспечивающий реверс, работающий от сети в 380В и выпрямляющий напряжение, номиналом 220,440В, и ток, номиналом 10-200А.

4. Определение передаточной функции электродвигателя

Двигатель постоянного тока при управлении изменением напряжения якоря представляют в виде следующей системы:

Рис.3 Структурная схема двигателя

Постоянную времени якорной цепи Тя определяют по следующей формуле:

, (1)

где Lя.ц – индуктивность якорной цепи;

Rя.ц – сопротивление якорной цепи.

Индуктивность якорной цепи вычисляют по формуле:

, (2)

где Lтр – приведенная индуктивность трансформатора:

Lя.д.- индуктивность якоря двигателя

Приведенную индуктивность обмотки трансформатора определяют по формуле:

, (3)

где Zтр – полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора;

Rтр – приведенное активное сопротивление трансформатора.

Полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора вычисляют по формуле:

, (4)

где Uк – напряжение короткого замыкания;

Pн – номинальная мощность трансформатора;

Uн – номинальное напряжение вторичной обмотки.

Подставив численные значения, получим:

Ом

Приведенное активное сопротивление трансформатора определяют по формуле:

, (5)

где Pк.з.- потери при коротком замыкании.

Подставив значения в данную формулу, получим следующее значение:

Ом

Подставив полученные значения в формулу (3), получим значение приведенной индуктивности обмотки трансформатора:

Ом

Приведенную индуктивность трансформатора определяют по формуле:

Гн, (6)

где ω=314 – частота питающей сети.

Индуктивность якоря двигателя по табличным данным

Гн (7)

Гн; (8)

Н*м/А (9)

Полное сопротивление якорной цепи вычисляют по формуле:

(10)

Сопротивление якоря двигателя:

, (11)

где Rя – сопротивление якорной обмотки;

Rд.п – сопротивление дополнительной обмотки;

Rк.о. – сопротивление компенсационной обмотки;

Rщ – сопротивление щеточного контакта.

Сопротивление щеточного контакта определяют по формуле:

Ом, (12)

Подставив значения в формулу (9), получим значение сопротивления якоря двигателя:

Ом

В*с/рад (13)

Передаточный коэффициент двигателя постоянного тока при регулировании скорости изменением подводимого напряжения к якорю

рад/В*с

Динамическое сопротивление тиристора:

, где (14)

Uт=1В – классифицикационное падение напряжения на тиристоре;

Iт.н – среднее значение тока через тиристор при номинальном моменте сопротивления на двигателе.

Среднее значение тока через тиристор определяется по формуле:

А (15)

Подставив полученное значение в формулу (14) получим:

Ом

Коммутационное сопротивление тиристора определяют по формуле

, (16)

где m- число фаз преобразователя.

Ом

Подставив полученные значения в формулу (10) получим следующие результаты:

Ом;

с.