Электротехника \ Основы электропривода

Расчет и исследование автоматизированного электропривода, страница 5

При пуске выпрямителя с нуля (=0) или при переходе его в режим прерывистых токов () возможно нарушение указанного выше условия. Поэтому на управляющие электроды тиристоров в трёхфазной мостовой схеме необходимо подавать импульсы шириной более 60° или два узких с интервалом между ними 60° (рис 3 б, при ).

Среднее значение выпрямленного напряжения, когда ток прерывистый (), определяется выражением

Отсюда следует, что предельный угол регулирования, при котором =0, является угол . Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла α представляет собой регулировочную характеристику преобразователя − . На рис. 3.4 представлены регулировочные характеристики построенные по выражениям.

Рисунок 3.4 – Регулировочные характеристики трёхфазного мостового управляемого выпрямителя.

Из (3.1) и (3.2) следует, что изменяя угол регулирования α путём изменения величины сигнала управления , подаваемого на вход СУ, можно изменять величину выпрямленного напряжения, прикладываемого к якорю двигателя, т.е. реализовать

рассмотренный в разделе 1. способ регулирования скорости двигателя постоянного тока.

3.4 Защита тиристоров от перенапряжений

Все перенапряжения принято делить на два вида − внутренние и внешние. К внутренним относятся так называемые коммутационные перенапряжения, обусловленные процессами, происходящими в цепи тиристора при его закрывании.

Для защиты от внутренних перенапряжений применяют R1C1-цепочки, которые подключаются параллельно каждому тиристору.

Причинами внешних перенапряжений могут быть: включение и выключение первичной обмотки силового трансформатора на холостом ходу, атмосферные разряды, перегорание быстро действующих предохранителей и т.д. Наиболее опасными для тиристоров являются перенапряжения, вызванные включением выключением первичной обмотки ненагруженного трансформатора.

Для защиты тиристоров от внешних перенапряжений R2C2-цепочки подключают к вторичным обмоткам трансформатора.

Способы включения защитных RC-цепочек показаны на рис.3.5

Рисунок 3.5 – Принципиальная схема электропривода с обратной связью по скорости

4 ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Выбор мощности двигателя на стадии проектирования осуществляется методами эквивалентных величин-метод эквивалентного тока, метод эквивалентного момента и метод эквивалентный мощности. Так как в задании нагрузочная диаграмма задана в виде зависимости М(t)(рис. 4.1), то выбор мощности будем производить по методу эквивалентного момента

Рисунок 4.1 – Нагрузочная диаграмма механизма

Эквивалентный момент определяется как

По заданной номинальной (максимальной) скорости механизма ω_м находим эквивалентную мощность на валу механизма

С учетом заданного значения передаточного числа редуктора и его КПД определяем момент и мощность на валу двигателя и скорость вращения вала двигателя

По М_дв, Р_дв, ω_дв по каталогу выбираем двигатель постоянного тока. При этом необходимо выполнить условие

Выбираем двигатель: П – 62.

Uн=220 В, Рн=25 кВт, nн=3000 об/мин, nmax=3000 об/мин, Iн=128 А, Jд=0,16, 2р=4, 2а=2, wя=93, Rд=Rя+ Rдоп=0,0464 Ом, масса = 187 кг.

Далее необходимо проверить выбранный двигатель по перегрузочной способности

;

где М_мах- максимальное значение момента механизма по перегрузочной диаграмме (М_мах=М_з),

Для обеспечения пуска двигателя под нагрузкой необходимо, чтобы

Для последующего исследования динамических свойств электропривода необходимо уметь определить суммарный момент индукции привода.

Каждая из вращающихся частей привода обладает соответствующими моментом индукции и скоростного вращения. Динамическое действие каждой из частей можно заменить действием одного суммарного момента индукции, приведенного, например, к валу двигателя. Приведение моментов индукции к одной оси вращения основано на том, что суммарный запас кинетической энергии движущихся частей привода, отнесенный к одной оси, остается неизменным. В таком случае можно записать: