Cиловой управляемый электропривод

    Для управления электроприводом принимаем  двухконтурную схему с внешним  контуром регулирования скорости и  внутренним подчиненным контуром регулирования  тока якоря двигателя.

    В качестве внутреннего контура принимаем  контур регулирования тока якоря. Он применяется, если требуется обеспечить:

    - ограничение тока якоря допустимым  значением при перегрузках электропривода;

    - пуск или торможение электропривода  с максимально возможным темпом;

    - дополнительную коррекцию во  внешнем контуре регулирования  скорости.

    

     В качестве внешнего контура принимаем контур регулирования  скорости. В структурную схему  входят: двигатель постоянного тока, тиристорный преобразователь, регуляторы тока и скорости, датчики обратных связей тока и скорости. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          Где, R_яц – суммарное активное сопротивление двух двигателей;

                                        С= 2*С_дв –поток. 
 
 
 
 
 

   3. Выбор комплектного тиристорного электропривода.

   Основными техническими данными являются номинальные  ток I_нтп и напряжение U_нтп . номинальный ток комплектного электропривода должен быть больше номинального тока  двигателя:

   I_нтп I_ндв.

   Номинальное напряжение электропривода должно быть меньше номинального напряжения комплектного привода на 5-10%, что обеспечивает запас на регулирование скорости и на безопасное инвертирование при снижении напряжения питающей сети.

   Выбор комплексного тиристорного  электропривода производим по току, напряжению и регулируемой координате (в данном случае скорости).

   Принимаем комплектный тиристорный электропривод  унифицированной серии КТЭУ мощностью  до 2000кВт:

   КТЭ-800/440М-22Т-04Т-1УХЛ4.

   Цифры преобразователя имеют следующие  значения:

   800- номинальный ток электропривода;

   440- номинальное напряжение электропривода;

   М – (исполнение) модернизированный;

   2- электропривод двухдвигательный;

   3 - режим работы: реверсивный с изменением полярности напряжения на якоре;

   Т – исполнение ТП по способу связи с сетью: с трансформатором;

   04 -основной регулируемый параметр: скорость, однозонное регулирование;

   Т – (встроенные устройства) устройства питанея обмотки возбуждения тахогенератора;

   1 – количество  КТЭ в одном  шкафу;

   УХЛ4-исполнение для районов с холодным и умеренным  климатом.

    КТЭ предназначены для эксплуатации в закрытых вентилируемых помеще-ниях на высоте до 1000 м над уровнем  моря при температуре окружающего  воздуха от плюс 5 ⁰С до плюс 40 ⁰С, относительной влажности воздуха не более 80 % при плюс 25 ⁰С и при более низких температурах без конденсации влаги.

    Окружающая среда должна быть  не взрывоопасная, не содержащая  токопро-водящей пыли, паров и  газов в концентрациях, разрушающих  изоляцию и антикоррозийные покрытия. Недопустимо наличие в помещении  различных излучений (нейтронного, g - излу-чения и т.п.)

    Основные технические данные  КТЭ приведены в таблице 1. 

  Таблица 1  

    

      
 

   

   

   4.Определение параметров силового электрооборудования.

   Выбору  и проверке подлежат трансформатор, сглаживающий реактор и коммутирующая  аппаратура.

   Трансформаторное  оборудование , используемое для КТЭ, соответствует общим техническим требованием ГОСТ 16772-77.трансформаторное оборудование выбирается в соответствие с параметрами ТП.

   5.1 Выбор трансформатора:

   5.1.1 Фазное напряжение вторичной  обмотки трансформатора:

                                         U _2ф= ,

   где, k=2,34 – коэффициент схемы (3^х фазная мостовая);

   Е_dо – максимальное выходное напряжение преобразователя,

           Е_d0 =k_u∙k_a∙k_R∙k_дин∙U_н ,

     Сдесь, k_u = 1,1 коэффициент допустимой просадки напряжения (± 5%);

                k_a= 1,1   коэффициент учитывающий падение напряжения на дросселе и тиристорах;

         k_R=1,15 коэффициент учитывающий падение напряжения в проводах;

         k_дин=1,1 коэффициент учитывающий динамическую нагрузку. (принимаем для настройки на модульный оптимум)

         Е_d0 =1,1∙1,1∙1,15∙1,1∙440=673,5 В. 

                                               U _2ф= =272,4 В.

                                             U _2л= U _2ф =471,8В.

   5.1.2 Фазный ток вторичной обмотки  трансформатора:

                                         I _2ф =I _2л = к_I∙I_d ,

   где, к_I= - коэффициент схемы (3^х фазная мостовая);

                                        I _2ф = ∙692.4=565,3 А.  

   5.1.3 Расчетная мощность трансформатора, кВ∙А:

   

   

                              S_тр= ∙U _2л∙ I _2л,

                              S_тр= ∙471,8∙ 565,3=461,95 кВ∙А,

   Принимаем трансформатор ТСЗП-630/10УЗ с номинальными данными: 

 

   Обозначение типа трансформатора содержит следующие данные:

   Т-число  фаз(трехфазный);

   С3-охлаждение естественное воздушное при защищенном исполнении;

   630 - типовая мощность в кВа;

   УЗ - климатическое исполнение и категория  размещения по ГОСТ 15150-69.

   5.3. Произведем выбор и проверку тиристоров по току:

   Выбираем  тиристоры Т153-600, используемые в КТЭУ, имеют следующие номинальные данные:

   средний ток I_пр=600 А;

   повторяющееся обратное напряжение 1200-1800В;

   рекомендуемое рабочее напряжение 320-1760В;

   прямое  падение напряжение U_пр=0,8В;

   пороговое напряжениеU₀=1.16В;

   динамическое  сопротивление R_д=88*10^-5Ом;

   отпирающий  ток управления (при U_пр=12B) I_у=300мА;

   отпирающий  напряжение управления (при U_пр=12B)U_у=5В;

   

   так как схема соединения тиристоров трехфазная мостовая, то угол проводимости каждого тиристора , то есть каждый тиристор находится во включенном состояние третью часть периода. Соотношение между током в плече моста и током двигателя:

   I_пт=0.33*I_у

   Проверку  проводим по максимальному току двигателя(току упора).

   I_пт=0.33*I_у=0,33*2,3*692,4=525,5 А.

   U_обр= · U_дв =2,45*440=1077,8 В.

   Тиристоры соответствуют предъявляемым требованиям, так как выполняется условие:

   I_т< I_доп.  U_т> U_доп.

   5.2 Сглаживающий реактор:

   Принимаем реактор ФРОС-800/0,5УЗ, с номинальными параметрами:

   Постоянный  ток I_н=1600А;

   Индуктивность L_н=0,5 мГн;

   Активное  сопротивление R_а=0,002 Ом.

   5.3 Расчет силовой  части ЭП.

   Определим параметры силового электрооборудования.

   Активное  сопротивление якорной цепи с утом двух двигателей:

                         R_яц=2*R_дв+2*R_тр+R_р+R_ПВ,

   где , R_дв –активное сопротивление одного двигателя;

   R_тр –активное сопротивление трансформатора;

   R_р –активное сопротивление реактора;

   R_ПВ,–активное сопротивление тиристорного преобразователя.

   5.3 Расчет силовой части ЭП.

   5.3.1 Активное сопротивление трансформатора  рассчитывается по формуле: