Cиловой управляемый электропривод

   Для реализации регулирования  скорости принимаем П-регулятор

 По  определенной передаточной функции для П-регулятора рассчитываются элементы регулятора скорости.

 Для регулятора скорости, реализуемого на операционном усилителе серии К553Д2 передаточная функция записывается:

    ;

   где, k_рс= ;

   Принимаем значение сопротивления в цепи обратной связи перационного усилителя R_ос=120 кОм.

   Значение  сопротивления обратной связи ОУ определим из соотношения:

    4,15 кОм.

   Из  стандартного ряда сопротивлений Е24(ГОСТ 28884-90) выбираем резисторы допускается ошибка 5%:

   Мощность  резисторов: Р=I²·R. (I-10 mA-ток управления),

   Р_ос=I²·R=120·10³·(10·10^-3)²=12 Вт; 

   Выбираем: R_вх=4,3 кОм; .(δ=3,6%);                         

   Р_вх=I²·R=4,15·10³·(10·10^-3)²=0,4 Вт;

   Выбираем: R_oc=120 кОм. (δ=0%);                           

   Найдем  статистическую ошибку при настройке  контура скорости на модульный оптимум.

    Передаточная функция по каналу Мс     w имеет вид: 

    =  

   статическую ошибку можно найти:

   δw= -Мс_max· w(p)_p-0; 

   δw=(Мн+0,8·Мн)· = (878,6+0,8·878,6 )· =4,85 рад/с;

   поскольку δw/w_ном=4,85/157,068=0,031 меньше заданного δw/w_ном=0,06 , то настройка контура скорости на модульный оптимум обеспечивает заданный статизм системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    7 Защиты в электроприводе и расчет их уставок.

    В релейно-контакторной части комплексного тиристорного электропривода КТЭ выполнен ряд защит, исключающих аварийные режимы при сборке силовой схемы и обеспечивающих отключение двигателя при возникновение аварийных режимов при работе. Защита реализована на реле серии РЭВ и контактах серии КН.

    Реле  электромагнитные РЭВ800 применяют в  схемах автоматического управления в качестве электромагнитных реле времени, контроля тока, контроля напряжения и  промежуточных, они пригодны для  работы в прерывисто-продолжительном  и повторно-кратковременном  режимах.

    Реле  контроля напряжения и промежуточные  РЭВ821 , РЭВ822, РЭВ825, РЭВ826 изготавливают  с вытягивающими катушками на номинальные напряжения 24,48,110 и 220В. Масса реле не более 5 кг.

    Реле  минимального тока РЭВ830 изготавливают  на номинальные токи 0,6;1;1,6;2,5;4;6;10;16;25;40;63;100;160;250;320;400 и 630А. конструкция реле допускает применение токоведущих катушек на большие значения номинальных при сохранение номинального значения МДС, равного 2400А. Реле регулируют на ток втягивания в пределах 30-80%. Коэффициент возврата не номинируется и составляет ориентировочно 0,3.Реле имеет один замыкающий и один замыкающий контакты. По условиям динамической устойчивости втягивающая катушка тока обеспечивает протекание 10- кратного по отношению к номинальному тока в течение 0,5. Номинальный ток контактов 10А.

    Контакты  однополюсные постоянного тока типа КП207 предназначены для коммутирования силовых цепей генераторов и  двигателей постоянного тока номинальном  напряжение 600В. Они исполняются  с замыкающими главными контактами. Контактор КП207 отличается от соответствующего исполнения контактора КП7 наличием отключающих пружин. Номинальный ток контактора КП2207УЗ 2500А, номинальное напряжение 600В. Контакторы рассчитаны на продолжительный режим работы при номинальном токе. Предельно допустимое число включений в час-30. собственное время срабатывания контактора КП207 (с учетом реле форсировки) замыкания-0,25с, размыкания-0,05-0,08с. Контакторы могут изготовляться со встроенным максимальным реле контактора КП207УЗ 1250, 1600,2500,3750,5000А. Контакторы имеют три замыкающих и три размыкающих вспомогательных контакта , из которых один размыкающий контакт задействован в цепи форсировки катушки.

    7.1 Защита от аварийных  режимов при сборке  схемы.

    Защита  выполнена на реле РЭ1,РЭ2 (тип реле РЭВ-825, номинальное напряжение 220В, диапазон регулирования срабатывания реле (0,35-0,8)*U_н, коэффициент возврата 0,3-0,4) и предназначена для запрета сборки схемы (включение линейного контактора), если на преобразователе или двигателе существует напряжение, превышающего порог срабатывания реле.

    С целью снижения порога срабатывания катушки реле РЭ1 и РЭ2 выбираются на напряжение вдвое меньше рабочего напряжения двигателя. В приводах на 220В- приняты катушки реле на 110В. Последовательно с катушками реле включены добавочные резисторы, обеспечивающий номинальный режим работы при полном напряжение преобразователя. Добавочные реле зашунтированы размыкающими контактами реле.

    Таким образом, до момента включения на катушку реле поступает полное напряжение преобразователя. Напряжение втягивания реле регулируется в пределах (0,35-0,8)*U_н.

    Реле  настраиваются на минимальное напряжение втягивания. Для приводов 440В–U_вт=0,35*220=80В.

    7.2 нулевая защита.

    Защита  выполнена на блокировочном контакторе КН (тип реле МК1-22, номинальное напряжение 440В, диапазон регулирования срабатывания реле (0,65-1,0)*U_н) в цепь катушки включены все остальные защиты от аварийных режимов работающего двигателя, а также блок-контакты аппаратов, контролирующих нормальную работу тиристорного преобразователя, возбудителя и системы регулирования.

    Контактор КН обеспечивает контроль наличия оперативного напряжения, и исключает самозапуск двигателя после исчезновения оперативного напряжения и его повторной подачи.

    7.3 Защита от перенапряжения.

    Защита  реализована на реле РПН (тип реле РЭВ-825, номинальное напряжение 220В, диапазон регулирования срабатывания реле (0,35-0,8), коэффициент возврата 0,3-0,4) и предназначена для отключения двигателя при подаче на него недопустимо большого напряжения от преобразователя(например, вследствие аварии и полного его открытия).

    Уставка реле РПН рассчитывается по формуле:

    U_вт=(1,1-1,15)*U_нд=1,15*440=506 В,

    где U_вт – напряжения втягивания РПН;

    U_нд - номинальное напряжение двигателя

    7.4 Максимально-токовая защита.

    Защита  предназначена для отключения двигателя  при недопустимой технологической  перегрузке.

    Установка реле РМ рассчитывается по формуле:

    I_вт=(1.2-1.25)*k_м*I_н,

    Где I_вт -ток втягивания реле РМ;

    k_м -перегрузочная способность двигателя;

    I_н -номинальный ток двигателя.

     .

    7.5 Максимальная защита  цепи возбуждения.

    Защита  выполнена на реле РМВ (тип реле РЭВ-830, номинальный ток катушки реле 10А, диапазон регулирования срабатывания реле (0,3-0,65)*I_н, коэффициент возврата 0,3-0,4) и предназначена для отключения двигателя при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения.

    Уставка реле РМВ рассчитывается по формуле:

    I_вт=1.1*I_{в расч},

    Где I_вт –ток втягивания РМВ;

    I_{в расч} -расчетное значение тока возбуждения двигателя;

    при нерегулируемом потоке двигателя принимаем: I_{в расч}= I_вн

    (I_вн- номинальный ток возбуждения двигателя [см.2.1])

    I_вн=

    I_вт=

    7.6 Защита от обрыва  поля.

    Защита  реализована на реле РОП (тип реле РЭВ-830,номинальный ток катушки реле 10А, диапазон регулирования срабатывания реле (0,3-0,65)*I_н, коэффициент возврата 0,3-0,4) и предназначена для отключения электродвигателя при обрыве поля в цепи обмотки возбуждения. При постоянном потоке возбуждения ток втягивания реле РОП рассчитывается по формуле:

    I_вт=(0.5-0.7) *I_{в расч},

    где I_{в расч} –расчетное значение тока возбуждения двигателя,

    I_вт=

    Из-за низкого коэффициента возврата реле РОП, схема не гарантирует защиту от недопустимого снижения потока возбуждения (кроме полного обрыва), поэтому ток попадания реле не регулируется.