Выбор требуемого электрооборудования

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Проектирование и расчет РЭП на базе БТУ-3601 с обратными связями по скорости и току

Содержание

 

Техническое задание

Введение

Функциональная схема регулируемого электропривода (РЭП)

Выбор требуемого электрооборудования

Структурная схема РЭП

Расчет параметров структурной схемы

Синтез контура тока

Синтез контура скорости

Построение ЛАЧХ для контура тока

Построение ЛАЧХ для контура скорости

Построение ФЧХ для контура тока

Построение ФЧХ для контура скорости

Заключение

Список литературы

Техническое задание

1. Привести функциональную схему электропривода.

2. По параметрам заданного двигателя выбрать требуемые элементы электрооборудования согласно функциональной схеме (преобразователь, согласующий трансформатор или токоограничивающий реактор, сглаживающий дроссель, тахогенератор, датчик положения).

. Составить структурную расчетную схему и рассчитать ее параметры: К_ТП, R_ЯЦ, К_Ф, Т_ЯЦ, J, Т_М, К_ОТ, К_ОС, К_ОП, L_НЕОБХ., L_СУ.

. Провести синтез для каждого контура замкнутой системы подчиненного регулирования, определив передаточные функции регуляторов (тока, скорости, положения).

. Построить логарифмические амплитудно-частотные (ЛАЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики для объектов регулирования, желаемых передаточных функций и регуляторов по каждому контуру управления.

Введение

электропривод замкнутая система ток

Электропривод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

Современное машинное устройство или, как его называют иначе, производственный агрегат состоит из большого числа разнообразных деталей, отдельных машин и аппаратов, выполняющих различные функции. Все они в совокупности совершают работу, направленную на обеспечение определенного производственного процесса.

Различают регулируемый ЭП, параметры движения которого могут изменяться по внешним командам, и нерегулируемый. Наиболее совершенным видом регулируемого ЭП является электропривод постоянного тока, в котором регулирование осуществляется изменением среднего значения напряжения, приложенного к якорю электродвигателя постоянного тока. В последнее время в качестве источника регулируемого напряжения постоянного тока используют, как правило, тиристорные преобразователи (ТП). Такие электроприводы называются тиристорными.

Электроприводы постоянного тока серии БТУ-3601 предназначены для создания на основе высокомоментных двигателей постоянного тока мощностью от 0,5 до 18,5кВт, а также других типов двигателей, имеющих номинальный ток не более 200А и номинальное напряжение не более 440В, быстродействующих широкорегулируемых электроприводов различных производственных механизмов, в том числе механизмов подач металлорежущих станков с числовым программным управлением.

Область применения: в станкостроении - в механизмах подачи и главного движения, в том числе в станках с ЧПУ, роботах и других механизмах различных отраслей промышленности.

Функциональная схема регулируемого электропривода (РЭП)

На рисунке 1 показана функциональная схема регулируемого электропривода на базе тиристорной станции управления типа БТУ-3601, разработанная всесоюзным НИИ релестроения (г. Чебоксары) и выпускаемых Чебоксарским электроаппаратным заводом.

В схеме функцию защиты тиристоров от выгорания при возможном коротком замыкании выполняют токоограничивающие реакторы L_р1 - L_р3. Функцию по согласованию напряжения нет надобности проводить, поскольку предполагается, что исполнительный двигатель выполнен на напряжение U_н=440В

Рассматриваемый привод работает по структуре подчиненного регулирования. Регуляторы РС, РТ выполняют роль корректирующих звеньев, обеспечивая оптимальный переходный процесс.

Рисунок 1 - Функциональная схема СЭП на базе БТУ 3601

Данные двигателя

Н∙м - номинальный вращательный момент;

об/мин - номинальная частота вращения;

кВт - номинальная мощность;

А - номинальный ток;

В - номинальное напряжение;

мВб - номинальный магнитный поток;

кг∙м² - момент инерции;

рад/с² - максимальное ускорение;

мс - электрическая постоянная времени;

Ом - сопротивление якоря при 15^оС;

Ом - сопротивление добавочных полюсов при 15^оС;

мГн - индуктивность якорной цепи;

- число витков на полюс обмотки возбуждения;

Ом - сопротивление обмотки возбуждения при 15^оС;

мВб - максимальный магнитный поток;

А - максимальная намагничивающая сила.

Выбор требуемого электрооборудования

 

Выбор тиристорного преобразователя осуществляется по следующему условию:

 

 

Выбираем по [5] преобразователь типа КТЭ-50/440

Параметры преобразователя:_Н =50А - номинальный выпрямленный ток=6 - импульсность схемы выпрямления

В комплект ЭТУ 3601 также входят:

а) трансформатор типа ТСП-25/0,7-74 с данными:

 

кВ∙А, В, %, Вт, Вт.

 

Проверяем условие:

 

;

,

 

где линейное напряжение тиристорного преобразователя определяется отношением среднего выпрямленного напряжения и коэффициента схемы (для трехфазной мостовой схемы ), т.е.

 

В,

 

а фазный ток тиристорного преобразователя

 

А.

 

Отсюда видно, что условия выполняются, т.е.

 

(205В ≥ 151,82В);

(100А ≥ 81,7А);

 

б). сглаживающий дроссель типа ДС-100/0,2 с данными: А, мГн.