Основные исходные данные

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

"Теория автоматического управления"

Тема: "Электропривод двигателя постоянного тока"

Вариант задания № 9

Выполнил: студент гр. ЭП-31

Руководитель проекта: Рычков В.В.

Киров 2009

Содержание

Реферат............................................................................................................................... 3

Введение............................................................................................................................. 4

Задание............................................................................................................................... 5

ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ................................................................................. 6

РАСЧЁТ СИЛОВОЙ ЧАСТИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ................................................. 8

1.1 Расчет мощности............................................................................................. 8

1.2 Выбор силового трансформатора.......................................................... 9

1.3 Выбор тиристоров.......................................................................................... 10

1.4 Выбор уравнительного реактора........................................................... 11

1.5 Расчет индуктивности сглаживающего дросселя...................... 12

СИСТЕМА ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ........................................... 14

2.1 Регулятор скорости...................................................................................... 14

2.2 Система импульсно-фазового управления.................................... 15

2.3 Защита СИФУ от помех............................................................................. 20

Расчет характеристик тиристорного преобразователя............... 21

3.1 Построение регулировочной характеристики ........... 21

3.2 Построение фазовой характеристики СИФУ.................................. 23

3.3 Построение регулировочной характеристики ........ 24

3.4 Максимальный угол регулирования.................................................. 25

3.5 Внешняя характеристика ТП ……………………………….26

Управление тиристорными группами и режимы работы преобразователей............................................................................................................... 28

4.1 Построение ограничительных характеристик............................... 28

4.2 Построение графиков выпрямленной ЭДС ТП............................... 28

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 29

5.1 Расчёт энергетических показателей................................................... 29

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫТП-Д.................... 34

ЗАЩИТа ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.................................................. 35

Характеристика разработанного тиристорного преобразователя 40

ЗАКлючение по работе............................................................................................. 41

Библиографический список................................................................................. 42

Реферат

Зворыгин П.В. Расчеты электроприводов постоянного тока: Вариант 10 Курсовой проект/ ВятГУ, каф. ЭП и АПУ; рук. В.И.Лалетин - Киров, 2010. Гр.ч. 1 л. Ф. А1, ПЗ 46 с, 24 рис., 10 табл., 8 источников.

ЭЛЕКТРОПРИВОД, ТИРИСТОР, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, СОВМЕСТНОЕ СОГЛАСОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ, УРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕАКТОР, СГЛАЖИВАЮЩИЙ ДРОССЕЛЬ, СИСТЕМА ИМПУЛЬСНОГО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ, ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА, ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА.

В курсовом проекте рассмотрен и исследован технический объект ТП-ДПТ, рассчитан и выбран ряд основных узлов силовой схемы тиристорного преобразователя с трехфазной трехпульсной нулевой схемой выпрямления, предназначенного для работы на якорь электродвигателя постоянного тока: силовой трансформатор, сглаживающий дроссель, уравнительные реакторы, тиристоры. Осуществлен выбор системы импульсно-фазового управления (СИФУ), описан принцип ее работы. Рассчитаны основные характеристики и параметры преобразователя, проанализированы аварийные режимы и на основе их расчета выбраны устройства защиты. В проекте приводится расчет и анализ энергетических показателей проектируемого преобразователя.

Введение

Тиристорные преобразователи (ТП) служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное (режим выпрямления), постоянного напряжения (тока) в переменное (режим инвертирования). Для питания двигателей постоянного тока используются неуправляемые и управляемые вентильные преобразователи. В неуправляемом в качестве вентилей применяются диоды. Выходное напряжение преобразователя не регулируется. Электроэнергия в таком преобразователе всегда потребляется из сети переменного тока и отдается в цепь постоянного тока.

Управляемый преобразователь собирается на тиристорах. Здесь возможно изменение напряжения преобразователя на стороне постоянного тока по значения и по знаку за счет соответствующего управления тиристорами. В управляемом преобразователе поток энергии может быть направлен как из сети переменного тока в цепь постоянного тока, так и наоборот.

Вентильные преобразователи выполняются с разными силовыми схемами включения вентилей (схемами выпрямления). Чаще всего используются нулевые и мостовые схемы.

Рассмотренная в данном курсовом проекте схема относится к реверсивным, двухкомплектным, встречно-параллельным, простым, нулевым преобразователям. К особенностям схемы относится Z – соединение вторичной обмотки трансформатора (зигзаг), совместное управление тиристорными группами.

Силовой трансформатор включен по схеме «треугольник - зигзаг»,что позволяет исключить поток вынужденного намагничивания и дает экономию в сечении магнитопровода.

Тиристорный преобразователь конструктивно выполнен на единой раме, требующей двустороннего обслуживания.

Элетропривода типа «Мезоматик» выполняются в одно-, двух- и трехосевом исполнении и предназначены для приводов металлорежущих станков с ЧПУ.

Задание

Пояснительная записка включает в себя следующие основные разелы:

Содержание.

Реферат.

Введение.

Технические данные нагрузки. Исходные данные проекта.

1 Проектирование силовой схемы тиристорного преобразователя.

1.1 Расчет мощности и выбор силового трансформатора.

1.2 Расчет и выбор тиристоров.

1.3 Расчет и выбор уравнительного реактора.

1.4 Расчет и выбор сглаживающего дросселя.

2 Выбор и построение СИФУ.

2.1 Описание структурной и электрической принципиальной схемы СИФУ

2.2 Описание схемы электронных защит.

2.3 Расчет и построение характеристик СИФУ.

3 Расчет и построение силовой части ТП.

4 Разработка системы защиты преобразователя.

5 Расчет энергетических характеристик и показателей ТП.

Заключение. Сравнительная оценка разработанного ТП и промышленного аналога.

Библиографический список.

Основные исходные данные

Встречно-параллельная, простая, нулевая, трехпульсная схема реверсивного тиристорного преобразователя с совместным способом управления его тиристорными группами (ТГ) и двухобмоточным трансформатором.

Основные параметры электродвигателя ПБВ 112 М, на который работает тиристорный преобразователь:

номинальный момент;