Электрооборудование промышленности

 (1.10)

В 

 (1.11)

В

коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения  напряжения питающей сети и периодические  выбросы  ,обусловленные процессом коммутации вентилей; ([3]табл.7.2)-коэффициент обратного напряжения, равный отношению напряжений для принятой схемы выпрямителя; -напряжение на выходе преобразователя при α=0. 
 

По полученным данным выбираем силовой тиристор, имеющий параметры

 (1.12) 

Выбираем силовой тиристор [3] табл. П3

Т123-250 средний, прямой, ток I_tav=290А, импульсное повторяющееся прямое и обратное напряжение 600 В(шестой класс), охладитель стандартный О161-80 (см [4] или [5]).

4. Выбор сглаживающего реактора

 

Требуемая суммарная индуктивность якорной  цепи преобразователь – двигатель 

 (1.13)

 Гн

 Гн 

В (1.14)

действующее значение первой гармоники  выпрямительного напряжения. При  предельном угле регулирования α=90⁰ для соответствующего значения числа пульсаций m=6 определяется по известному значению , минимальный ток нагрузки преобразователя, принимаемый равным (3-5%) от .

m- число пульсаций выпрямленного напряжения за период частоты напряжения сети.

- угловая частота первой гармоники  напряжения сети при  Гц. 

Необходимая индуктивность сглаживающего реактора

 (1.15)

 Гн 

Индуктивность фазы трансформатора, приведенная к  контуру двигателя

 (1.16)

Гн

напряжение короткого замыкания  трансформатора ( );

Если  в (1.15) получилась меньше или равна нулю, то применять реактор в схеме нет необходимости, т.к. сумма индуктивности достаточна для обеспечения непрерывности тока двигателя. 

Выбираем  сглаживающий реактор по следующим данным: индуктивность L_ср=0,169 мГн, ток у реактора I_ср=I_d.ном.=47.69. Выбираем реактор РТСТ-165-0,19.

Р –  реактор ; Т – трёхфазный ; С –  сглаживающий ; Т – токоограничивающий.

В

А

мГн

мОМ

масса m=52 кг.

5. Описание работы схемы УВ.

 

Схема приведена  в Приложении 1

На схеме:

    - входной  согласующий трансформатор ТV;

    - автоматический выключатель QF;

    - силовые предохранители FU;

    - контактор КМ;

    - блок силовых полупроводниковых  приборов UZ;

    - дроссель L;

    - приборы индикации тока и напряжения  на выходе устройства RS;

    - органы контроля и управления  устройства SB;

    - блоки системы управления преобразователем U;

    - блоки источника питания системы  управления G;

    - входные и выходные зажимы  силовых цепей X1, Х2.

    Трехфазное  напряжение питания Uc=380 В промышленной частоты f=50 Гц, через входные клеммы подается на разъединитель, предназначенный для предотвращения подачи напряжения на установку при наладке, профилактических осмотрах с целью обеспечения видимого разрыва электрической цепи. При включении разъединителя напряжение подается на согласующий трансформатор (схема соединения звезда-звезда), осуществляющий гальваническое разделение и согласование напряжения сети с входным напряжением выпрямителя. При замыкании автоматического выключателя, установленного для защиты питающих сетей и цепей нагрузки от токов короткого замыкания и тепловой защиты от длительной перегрузки, напряжение через предохранители подается на входные клеммы силового контактора. Силовой контактор предназначен для автоматического и дистанционного включения установки на нагрузку и отключения вторичных цепей. При включении силового контактора и подачи управляющих выходных импульсов СИФУ на силовые полупроводниковые приборы за счет регулирования электрического угла открытия тиристоров происходит регулируемое преобразование энергии переменного тока в энергию постоянного тока.

    Преобразователь выполнен по трехфазной, полностью  управляемой тиристорной мостовой схеме, что позволяет при работе на электрическую машину постоянного тока получать как выпрямительный, так и инверторный режим работы или потреблять и отдавать энергию в сеть, обеспечить как двигательный, так и генераторный режим работы двигателя. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в цепь нагрузки включен дроссель. Устройство позволяет регулировать напряжение в пределах 0 – U_d. Так как номинальное напряжение катушки контактора, цепей управления преобразователя и источников питания U=220 В, то для обеспечения такого уровня напряжения предусмотрен нулевой провод РЕ. Для сигнализации наличия напряжения включения и отключения преобразователя на нагрузку в схеме установки предусмотрены сигнальные индикаторы HL.

    В состав трехфазного мостового тиристорного преобразователя (рис.7.1 ошибка неверная ссылка на рис.)) входят две группы тиристоров – катодная VS1, VS3, VS5 и анодная VS2, VS4, VS6, трансформатор и система импульсно-фазового управления СИФУ. Система вырабатывает импульсы управления тиристорами с заданной фазой по отношению к напряжению сети. Тиристоры в каждой группе открываются с интервалом 2π/m (m=6). Углы открытия тиристоров в обеих группах отсчитываются от моментов естественного включения, соответствующих моменту равенства фазных или линейных ЭДС. Ток в преобразователе всегда протекает по двум тиристорам, принадлежащим к различным вентильным группам, и по двум обмоткам трансформатора.

    Поэтому при открывании тиристора в фазе а импульсом, поступающим от СИФУ в момент Ue+α (где Ue – угол естественного  включения неуправляемого преобразователя) необходимо также подать импульс  управления на VS6 фазы в. ЭДС в цепи нагрузки е_2d становится равной линейной ЭДС е_2аb=e_a– e_b. В режиме непрерывного тока в момент открывания очередного тиристора ток еще продолжает протекать через ранее открытый тиристор. Время, в течение которого ток переходит с одного тиристора на другой, называется интервалом коммутации γ.

    Необходимость одновременного открывания двух тиристоров, принадлежащих разным группам, требует  наличия широких импульсов управления (λ_у > 60°) или сдвоенных узких импульсов, сдвинутых друг от друга на 60°. Выпрямленное напряжение u_d описывается кривой линейного напряжения. Пульсации кривой соответствуют шестикратной частоте по отношению к частоте переменного тока (m=6). Длительность протекания тока в каждом тиристоре равна γ+2π/3. Среднее значение тока I_VS=I_d/3. При больших углах управления (α>90°) тиристор до подачи импульса управления должен выдерживать без преждевременного открытия максимальное значение прямого напряжения, а после его закрытия максимальное значение обратного напряжения и начальный скачок обратного напряжения.

    Обратное  напряжение определяется линейным напряжением, так как в непроводящую часть  периода неработающие тиристоры  присоединены к двум фазам трансформатора через работающие. Ток во вторичной  обмотке трансформатора переменный и равен сумме токов тиристоров, присоединенных к данной фазе. Поток вынужденного намагничивания в магнитопроводе не возникает, поскольку по вторичным обмоткам, расположенным на разных стержнях, всегда протекают противоположные по направлению и равные по величине токи.

6. Регулировочная характеристика выпрямителя. Расчет и

 

 (1.17)

Т.к. выходной ток  выпрямителя, с активно–индуктивной  нагрузкой, непрерывный (отсутствуют  безтоковые паузы) 

 (1.18)

В

Где для трёхфазной мостовой схемы, для трех фазной нулевой схемы. 

В

В

В

В

В

 (1.19)

где  (1.20)

В

В

В

В

В

В

 (1.21)

где  (1.22)

В

В

В

В

В

В 

0.7 =0,7*220=154В 
 

Регулировочная  характеристика.

                                

Строим  кривые мгновенных значений фазных U и U на выходе тиристорной группы при

 

 

Строим  кривые мгновенных значений фазных U и U на выходе тиристорной группы при

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. РАСЧЕТ ДВУХЗВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ 

    2.1. Описание электрической схемы электропривода 

Электрическая схема электропривода приведена  в приложении П2.

Основные  элементы, входящие в Функциональную электрическую схему асинхронного ЭП с ПЧ: UZ – неуправляемый выпрямитель; L0, Со – фильтр; RT – термистор, ограничивающий ток заряда конденсатора С0; R0 – разрядное сопротивление для конденсатора Со, FU1, FU2 – предохранители; R, С – цепь защиты (снаббер) от перенапряжений на ключах IGBT; RS – датчик тока для организации защиты (FA) от сквозных и недопустимых токов перегрузки через IGBT; VT – VD – интегрированный трехфазный инвертор на IGBT с обратным диодным мостом.