Крановое электрооборудование

расшифровка его типоразмера.

 

   

  Таблица 3 - Технические данные трансформатора          

ТСЗП - 100/10/0,38

PН.ТР = 100 кВт – номинальная мощность;

U С = U1.ТР =10 кВт – напряжение питающей сети;

UК% =4,5% – напряжение короткого замыкания;

DPКЗ =5,7 кВт – мощность потерь короткого замыкания;

DPХХ =0,96 кВт – мощность потерь холостого хода;

IХХ% =16 % – ток холостого хода;

U2Л.ТР =460 В – вторичное линейное напряжение;

I2.ТР =630 А – действующее значение тока вторичной обмотки.

 

Т – трансформатор

С – сухой

З-закрытый

П – для питания преобразователей;

100 – типовая мощность;

0,7 – класс напряжения;

Расчет и выбор элементов сглаживающего фильтра.

       Фильтр в звене постоянного тока предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, ограничения токов при аварийных режимах.

    Расчетная индуктивность  фильтра определяется по формуле:

 

 

Качество фильтра определяется его коэффициентом сглаживания

m – число пульсаций в зависимости от схемы выпрямления.

где  - коэффициент пульсации до фильтра;

       - коэффициент пульсации после фильтра

      

       рад/с

  

Idmax = (1,1

1,25)

Idmax=1,2 320=384 А

Rmax=460/384=1.1 Ом

Lp=(1,1/2 3,14 50 6)

=-2,5 Мгн

 

Так как Lсд<0 , то сглаживающий дроссель не требуется. В результате вычисления индуктивности силового дросселя, она получилась отрицательной Lсд<0.

Следовательно, индуктивности якоря достаточно для сглаживания пульсаций якорного тока и устранения режима прерывистого тока на холостом ходу.

Поэтому установка сглаживающего дросселя необязательна

 

     Расчет параметров  и выбор элементов защитных RC-цепей.

     Для защиты  вентилей от схемных, коммутационных  перенапряжений в непроводящие  полупериоды применяют RC-цепи, включенные параллельно вентилю.

 

 

 

 

Рисунок 1 - Включение RC- цепи

Параметры RC-цепей ориентировочно можно определить по  формулам:

Расчетное значение величины сопротивления определяется по формуле:

Rp =

 

Rр= 840/384=2,1 Ом                               

где Uобрmax – 840 обратное максимальное напряжение на вентиле, В

Iобрmax –384 обратный максимальный ток вентиля, мА

Расчетная мощность резистора определяется по формуле:

Pp =

Pp=384 *2,1=294 Вт                        

Выбирается тип и параметры резистора, и выписываются его технические данные. Условия выбора резистора:

Rн

Rp 

6 Ом >2,1 Ом                       

Uн

Uобрmax

1400В >840В               

Рн

Pp

300Вт>294Вт                            

Основные технические характеристики резисторов ПЭВ-300:

- Диапазон номинальных  сопротивлений: 6 Ом... 15Ом 
- Предельное напряжение: 1400 В

- Номинальная мощность: 300 Вт

- Допускаемые отклонения  сопротивлений: ±5; ±10 %

- Диапазон температур: -60... +40 °С

- Минимальная наработка: 20000 ч

- Срок сохраняемости: 25 лет

Пример расшифровки типоразмера резистора:

П – проволочный

Э – эмалированный

В – влагостойкий

300 – номинальная мощность, Вт

Величина емкости R-C цепи определяется по формуле:

Ср =

, мкФ           

где Uк – относительная величина напряжения короткого замыкания согласующего трансформатора.

Условия выбора конденсатора

Величина  емкости  R – C  цепи:

 

 

 

=0,094

 

 

где  Uк – относительная   величина  напряжения  короткого   замыкания   согласующего  трансформатора.

Uк = 5,2 %

Iобр.m = 384 мА

ω = 314 с־¹

Uобр.m = 840В

По  результатам  расчета  величины  емкости  R – C  выбирается  конденсатор,  его  технические  данные  выписываются  в  таблицу  4.

 

 Таблица 4 - Технические  данные  конденсатора.

Тип	Номинальная емкость, пФ (от 51 до 3300), мкФ (от 0,01 до 1 и от 1,0 до 5000,0)	Допустимые отклонения номинальной емкости	Номинальное напряжение тока	Диапозон рабочих температур
	мкФ	%	В	°С
1	2	3	4	5
МБГТ	0,15	5;  10;  20	1 – 25	– 60 …+ 100

 

 

2.3 Расчет аварийных режимов  тиристорных преобразователей

 

 

Исходные данные:

Id=42 А

Ud=440В

U2ф=380 В

Uк=450 Вт

Pкз=570 Вт

Lср=2,5 Мгн

Rср=2,1 Ом

 

    Преобразователь оснащен защитой, блокирующей отпирающие импульсы при возникновении аварии. Расчет начинаем с определения основных параметров схем замещения.

  Индуктивность и индуктивное  сопротивление фазы цепи переменного  тока:

 Гн

Lа=1,73 380 450/1,41 314 42 100=2,5 Мгн

Xa =

Ом

Xа=314 2,5=7,85 Ом

   Активное сопротивление  одной фазы цепи переменного  тока

Ra =

Ом

Rа=570/2 422=0,02 Ом

Расчет аварийных токов при внутреннем коротком замыкании

Базовый ток схемы:

 

Im=1,41 440/

=390А

 

Отношение сопротивлений обмоток трансформатора

 

 

Wt=7,85/0,02=392

 

Мгновенные значения аварийных токов тиристоров при внутреннем коротком замыкании, при блокировании управляющих импульсов до очередной коммутации

Таблица 5- Аварийный режим при внутреннем коротком замыкании

	0	30	60	90	120	150	180	210
T	0	1,6	3,2	4,8	6	7,6	9,2	10
	0	0,7	1,25	2.05	3,1	2,4	1,73	08
I	0	15	30	65	120	250	320	462

 

Так, для ωt=300

t = с

I =

По результатам расчетов токов короткого замыкания наибольшее значение ударного  тока за время нарастания до 10 мс составляет ток  390 А. А  тиристора,  составляет 550 А.  У предварительно выбранного тиристора амплитуда ударного тока за время 10 мс составляет 460 А

Следовательно предварительно выбранный тиристор  проходит по току короткого замыкания и окончательно выбираем тиристор серии - Т133-320.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Расчет регулировочных и внешних характеристик преобразователя

 

Регулировочной характеристикой называется зависимость выпрямленного напряжения, Ud от ȧ Ud (ȧ). Регулировочные характеристики строятся в зависимости от режима работы.

Расчет регулировочных характеристик тиристорного преобразователя производится для 3-х режимов:

1) на активную нагрузку;

2) на индуктивную нагрузку;

3) на активно-индуктивную нагрузку.

Расчет регулировочных характеристик сводится в таблицу 6.

 

Таблица 6 - Расчет регулировочных характеристик

№	Режим  работы	ά, °	Ud,В	Расчетные  формулы
1	На  активную  нарузку	30    60    90   120   150   180	205               165   110    55    15     0	1+ cos ά   Ud = Ud0 * 2                                    Ud0 → ά = 0°                    Ud0 = 220 B
2	На  индуктивную  нагрузку	30    60    90	191   110     0	Ud = Ud0 * cos ά
3	На  активно- индуктивную нагрузку	90     120	29,5       0	Для   3-х   фазной  мостовой                            схемы   Ud = Ud0 * [ 1 + cos (π / 3) + ά ]                        ά ≥ π / 3

 

Расчетная  формула  для  первого  режима:

 

               

Расчет  внешних  характеристик  сводится  в  таблицу 7

 

Таблица 7 - Расчет  внешних  характеристик 

№ п/п	Ud, В	ά°	cos ά	Ud * cos ά        B	Id, A		Хs + Rф *	2∆U,    B	3Id ,   π   A
1.   2.   3.	217,6   216,5   214,4	0     0     0	1     1     1	220     220     220	0     0,1 Id   4,3   0,3 Id   12,9	0,52             0,52     0,52	0,26     0,26     0,26	2,4     2,4     2,4	0     4,1     12,3
1.   2.   3.	189     188     185,8	30     30     30	0,87     0,87     0,87	191,4     191,4     191,4	0     0,1 Id 4,3   0,3 Id 12,9	0,52     0,52     0,52	0,26     0,26     0,26	2,4     2,4     2,4	0     4,1     12,3
1.   2.   3.	107,6   106,5   104,4	60     60     60	0,5     0,5     0,5	110     110     110	0     0,1 Id 4,3   0,3 Id 12,9	0,52     0,52     0,52	0,26     0,26     0,26	2,4     2,4     2,4	0     4,1     12,3

 

 

 

 

2.5 Расчет и выбор основных электрических аппаратов управления и защиты

 

Электроаппараты выбираются по основным и дополнительным условиям.

К  основным условиям относятся:

- выбор по напряжению

- по силе тока

- по числу контактов или полюсов  для автоматов.

К дополнительным условиям выбора относятся:

- по расчетным уставкам, по току или напряжению

- по напряжению катушек аппаратов

-по времени отключения(срабатывания) аппарата.

Таблица -  Выбор электрических аппаратов управления и защиты

№ п\п	обозначения	Наименование электрических аппаратов		количество	Условия выбора	Расчётные параметры	Тип	Технические данные
1	2	3		4	5	6	7	8
1	QF 1	Автоматический выключатель в цепи переменного тока		1	Uн U1 Iн I1 Iн.э.р Iр.э.р Iн.т.р Iр.т.р  по числу полюсов по исполнению tоткл tоткл.р	U1=380B Iр=320А Iр.э.р=2,5*Iр Iр.т.р=1,25*Iр =  384 А трёхполюсный закрытый tоткл.р=40мс	АЕ-2443	U1=380B Iр=450А Iав=1200 А
2	Т6	тахогенератор		1	nн nр 1500 об/м>970 об/м	nр= 970       об/мин	ТС-1М	Nн=1500 об/м
3	КА1- КА2	Реле максимального тока		2	Uн Ud Iн Id Iуст Iр.уст по числу контактов по исполнению	Ud= 460     В  Id= 320      А 2р  защищено	РСТ-11	Uн =660 В Iн=1200А
4	КМ1	Контактор переменного тока		1	Uн Uс Iн I1 Uнк=Uу по числу контактов по исполнению	Uс=380В  I1= 600     А Uу=220В        3 главных 2з+2р защищён	МК1-20	Uс=500В I1=1200 А
5	SA	Ключ управления	1		Uн Uу Iнк Iк.мах по числу положений по числу контактов по исполнению	Uу=220В Iк.мах=0,14А на три положения 6з+4р  закрытый	ВКМ-1335	Uу=220В Iм=0,14А на три положения 6з+6р  закрытый
8	КТ1-КТ3	Реле времени	3		Uн Uу Uн.к=Uк Iн Iк.м tсраб. по числу контактов по исполнению	Uу=220В Uк=220В Iк.м=0,03А tсраб=1-9с 1з+1р закрытый	ВЛ-23	Uу=220В Uк=220В Iн=0,1А tсраб=1-100с 1з+1р закрытый
9	ТА	Трансформа-тор тока			Uн Uр Iн Iр	Uс=380В Iр=  320А	ТПП_500-	Iр=500А Uс=380В
10	КV	Реле напряжения	1		Uн Uу Iн.к Iк.м по числу контактов по исполнению	Uу=220В Iк.м=40мА 1з+1р закрытый	РН-60	Uу=220В Iк.м=60мА 1з+1р закрытый