Курсовая работа: Управляемый выпрямитель для электродвигателя постоянного тока тиристорного электропривода. Преобразователь частоты с автономным инвертором для электропитания асинхронного двигателя
А
B
1.4 Выбор
сглаживающего реактора
Требуемая
суммарная индуктивность якорной цепи преобразователь – двигатель
(1.12)
Гн
В
действующее
значение первой гармоники выпрямительного напряжения. При предельном угле
регулирования α=900 для соответствующего значения числа
пульсаций m=6 определяется по известному значению , т.е. минимальный ток нагрузки преобразователя,
принимаемый равным 5% от .
m- число
пульсаций выпрямленного напряжения за период частоты напряжения сети.
- угловая
частота первой гармоники напряжения сети при Гц.
Необходимая
индуктивность сглаживающего реактора
(1.13)
мГн
Индуктивность
фазы трансформатора, приведенная к контуру двигателя
(1.14)
Гн
напряжение
короткого замыкания трансформатора ();
Если в (1.14)
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 [2]
По следующим
данным:
мГн
А
Тип РТСТ-41-1,01
Р – реактор
Т –
трёхфазный
С –
сглаживающий
Т -
токоограничивающий
В
А
мГн
мОм
Масса 23 кг
1.5
Описание работы схемы УВ
Схема
приведена в конце курсового проекта. Приложение 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 – Ud.
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) 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 е2d становится равной линейной ЭДС е2аb=ea–
eb. 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 (λу > 60°) или
сдвоенных узких импульсов, сдвинутых друг от друга на 60°. Выпрямленное
напряжение ud 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 IVS=Id/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.
§1.6
Регулировочная характеристика выпрямителя. Расчет и
В (1.15)
где для трех фазной
мостовой схемы и для трех фазной нулевой схемы.
В
В
В
В
|
00
|
300
|
450
|
600
|
900
|
|
292,5 |
256,7 |
204,7 |
146,2 |
0 |
При
уменьшении ,
получается выпрямленное напряжение
(1.16)
В
В
В
В (1.17)
В
В
|
00
|
300
|
450
|
600
|
900
|
|
219,3 |
188,6 |
153,5 |
109,6 |
0 |
При повышении
,
получается выпрямленное распределение
(1.18)
В
В
В (1.19)
В
В
|
00
|
300
|
450
|
600
|
900
|
|
321,7 |
276,6 |
225,1 |
160,8 |
0 |
0.7=154 В
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
Глава 2. Расчет
двухзвенного преобразователя частоты для частотно-регулируемого электропривода
перекачки жидкости
2.1
Описание электрической схемы электропривода
Схема
приведена в конце курсового проекта. Приложение 2
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.
Основные
блоки в системе управления:
- блок
питания, содержащий восемь развязанных между собой источников напряжения;
-
микроконтроллер AD на базе сигнального процессора 1899BE1;
- плата
индикации DS с переключателем способа управления местное / дистанционное;
Страницы: 1, 2, 3
|