8. Выбор преобразователя.
Комплектный тиристорный электропривод включает в себя:
– электродвигатель;
– силовой трансформатор (т.к. двигатель на 220 В);
– силовой тиристорный преобразователь для питания двигателя, состоящий из силовых тиристоров с системой охлаждения, защитных предохранителей, разрядных, фильтрующих и защитных R, L, С - цепей;
– тиристорный преобразователь для питания обмотки возбуждения
– систему импульсно-фазового управления, устройства выделения аварийного режима, контроля предохранителей и защиты от перенапряжений;
– коммутационную и защитную аппаратуру
– систему управления электроприводом;
– комплект аппаратов, приборов и устройств, обеспечивающих оперативное управление, контроль состояния и сигнализацию электропривода;
– узлы питания обмотки возбуждения тахогенератора и электромеханического тормоза.
Выбираем силовой тиристорный преобразователь для питания двигателя, силовой трансформатор для питания преобразователя.
Питание двигателей постоянного тока предусматривается от преобразователей по трехфазной мостовой схеме выпрямления.
Выбираем преобразователь по справочнику по номинальным данным предварительно выбранного двигателя.
Таблица 4 - Данные преобразователя.
Обозначение |
Наименование показателя |
Размерность |
Значение |
IНТП |
Номинальный ток |
А |
50 |
UНТП |
Номинальное напряжение |
В |
220 |
- |
Изготовитель |
- |
ПО ХЭМЗ |
- |
Номер ТУ |
- |
ТУ-16-530-252-79 |
- |
Основные регулируемые координаты |
- |
Скорость, ЭДС, положение, мощность натяжение специальные системы. |
По выпрямленному току тиристорные преобразователи допускают перегрузку в циклическом режиме не более 75 % в течение 1 мин.и не более 110 % в течение 15 с . При этом среднеквадратичный ток не должен превышать номинальный при времени усреднения 10 мин.
Выбор трансформатора производится из условия обеспечения номинального напряжения на якоре двигателя при допустимых колебаниях напряжения сети (–10% +15 %) и номинальном токе якоря. Практически при номинальном напряжении на якоре двигателя
Для выбора трансформатора определяют линейное напряжение вентильной (вторичной) обмотки трансформатора по соотношению:
где КR – коэффициент, учитывающий падение напряжения за счет коммутации тиристоров, на активных сопротивлениях трансформатора, вентилей, сглаживающего реактора (предварительно КR = 1,05);
Кu – коэффициент схемы выпрямления (для трехфазной мостовой схемы Кu = 2,34);
Kc – коэффициент, учитывающий допустимые колебания напряжения сети (для промышленных электрических сетей Кc = 0.85).
В
Коэффициент трансформации трансформатора:
где U1л – номинальное линейное напряжение сетевой (первичной) обмотки трансформатора.
Значение тока фазы в цепи питания преобразователя (вторичной обмотки) при токе нагрузки Iн – номинальном токе двигателя
где КI – коэффициент схемы выпрямления по току (для трехфазной мостовой схемы КI = 0,82)
А
Значение тока первичной обмотки:
А
Расчетное значение типовой мощности трансформатора:
ВА
Пользуясь полученными расчетными данными по справочникам 12 или каталогам выбираем силовой трансформатор при Sтн Sт, данные о выбранном трансформаторе занесены в таблицу 5 .
Таблица 5 - Технические характеристики трансформатора.
Тип трансформатора |
Sн кВА |
U1н В |
U2н В |
I2н А |
Udн В |
Idн А |
Рхх Вт |
Ркз Вт |
Uk % |
Iхх % |
ТСП– 16/0,7 |
14,6 |
380 |
205 |
41,0 |
230 |
50 |
120 |
550 |
5,2 |
8 |
Двигатели постоянного тока серии Д (краново-металлургическая серия) допускают питание от преобразователей постоянного напряжения, соединенных по трехфазной мостовой схеме, без применения сглаживающих реакторов, при этом коэффициент пульсаций g 7 % .
Определим необходимую индуктивность цепи выпрямленного тока Ld
где m-пульсность (для трехфазной мостовой m=3);
ω=314 1/с – угловая частота сетевого напряжения;
Iн – номинальный ток двигателя А.
Для трехфазной остовой схемы
В
Гн
где Uн ,Iн,ωн – номинальные напряжение (В), ток (а) и частота вращения (1/с) двигателя;
рн – число пар полюсов
k – коэффициент , который принимают равным 0,6 для двигателей без компенсационной обмотки.
Индуктивность обмоток трансформатора рассчитывают по каталожным данным трансформатора
Активное сопротивление трансформатора:
Ом
Реактивное сопротивления трансформатора:
Ом
Тогда индуктивность трансформатора:
Гн
Тогда полная индуктивность якорной цепи:
Гн
Так как необходимая индуктивность меньше индуктивности якорной цепи, то установка сглаживающих реакторов не нужна.