Под элементом электропривода понимается устройство, входящее в электропривод как конструктивная или техническая единица, которая выполняет определенную функцию управления.
Элементы электропривода можно разделить по энергетическому признаку на силовые и управляющие.
Силовая часть электропривода состоит из управляемого преобразователя энергии, электромеханического преобразователя (двигателя), передаточного устройства и рабочего органа машины.
Управляющая часть электропривода включает в себя датчики координат, регуляторы, задающие элементы (задатчики) и согласующие элементы.
9.1. Расчет силовой части управляемого выпрямителя
9.1.1. Выбор силовых полупроводниковых приборов
Среднее значение выпрямленного напряжения
, (9.1)
где – значение выпрямленного напряжения при угле управления α=0;
– коэффициент схемы по ЭДС.
Определяют максимальный и минимальный углы управления:
, где – номинальное напряжение якорной цепи двигателя, В;
тогда ;
следовательно, , где – напряжение якорной цепи двигателя на нижней границе диапазона регулирования скорости, В.
Если , то согласующий трансформатор не требуется.
Номинальный ток двигателя
, где – номинальная мощность двигателя, кВт;
η – номинальный КПД двигателя.
Среднее и действующее значения и тока через тиристор, А:
, (9.2)
. (9.3)
Коэффициент формы тока:
. (9.4)
Из справочника /2/ предварительно выбирают вентиль по соотношению:
, (9.5)
где – коэффициент, учитывающий отклонение условий работы вентиля от номинальных. Значения принимают из меньших значений если условия работы выпрямителя лучше;
– коэффициент, запаса по току в рабочем режиме.
Для выбранного вентиля вычисляют по формуле 3.3 в/2/ максимально допустимый ток при заданных условиях работы
, (9.6)
где – пороговое напряжение в (В);
– дифференциальное сопротивление в (Ом);
– максимально допустимая температура перехода в (°C);
– температура охлаждающей среды в (°C);
– тепловое сопротивление переход – среда (°C/Вт), вычисляемое по формуле
, (9.7)
где – тепловое сопротивление переход – среда;
– тепловое сопротивление корпус – контактная поверхность охладителя;
– тепловое сопротивление охладитель – охлаждающая среда.
. (9.8)
Максимально допустимое напряжение, прикладываемое к вентилю в схеме преобразователя не должно превышать допустимого значения повторяющегося импульсного напряжения, определяющего класс вентиля по напряжению:
, (9.9)
где - коэффициент запаса по напряжению
- коэффициент, учитывающий повышение напряжения сети;
- максимальное значение напряжения на вентиле.
Средние потери мощности для тока, соответствующего перегрузке
, (9.10)
где ,
– коэффициент запаса по току рабочей перегрузки.
Средние потери мощности для тока, предшествующего перегрузке, Вт:
, (9.11)
Переходные сопротивления переход – среда,°C/Вт:
. (9.12)
По графику зависимости определяют допустимое время перегрузки.
tпер<tпер.mах (9.13)
Таким образом, если соотношение (9.13) выполняется, то выбранные вентили удовлетворяют требованиям перегрузочной способности, если же нет, то необходимо выбрать другие вентили с большей перегрузочной способностью и повторить приведенные выше расчеты.
9.1.2. Расчет согласующего трансформатора
Силовой трансформатор применяется для согласования номинального напряжения двигателя с выпрямленным напряжением.
Фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В
, (9.14)
где – ЭДС вторичной обмотки трансформатора, В;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.