В тиристорном электроприводе дроссели служат для уменьшения зоны прерывистых токов, сглаживания пульсаций выпрямленного тока; для ограничения скорости нарастания тока и величины тока при аварийных режимах работы.
Сглаживающий дроссель (СД) включается последовательно с якорем двигателя, и его индуктивность выбирается для выполнения следующего условия: сглаживание пульсаций выпрямленного тока до требуемой величины, обеспечивающей удовлетворительную коммутацию двигателя.
Индуктивность СД находится по уравнению:
где - значение индуктивности, по условию сглаживания пульсаций тока, Гн;
- индуктивность якоря двигателя, мГн;
определяем из условия, что реактор выбран не насыщающиейся, следовательно значение индуктивности его задается равной половине от общего расчетного значения, т. е.
, и это значение учитывается при расчете полной индуктивности преобразователя и индуктивности сглаживающего дросселя.
-индуктивность фазы трансформатора,
;
- индуктивность якоря двигателя,
;
Критическая индуктивность, обеспечивающая выполнение условия сглаживания пульсаций, находится по уравнению:
где - амплитуда основной гармонической выпрямленной ЭДС.
- амплитуда основной относительной гармонической ЭДС (в о.е.) в функции угла
.
вычисляется по формуле (1.18);
- допустимое действующее значение основной гармоники переменной составляющей выпрямленного тока. Примем
, так как данный нам двигатель небольшой мощности.
Для по заданной зависимости, приведенной на рисунке 1.2, определяем
- для трехфазной нулевой схемы.
Рисунок 1.2-Зависимость относительной гармонической ЭДС в функции от угла для различных схем (p=m).
По формуле (1.23) определяем
Определяем индуктивность сглаживающего дросселя по формуле (2.21):
Так как индуктивность сглаживающего дросселя получилась отрицательной – делаем вывод о том, что нет необходимости в данном случае устанавливать сглаживающий дроссель.
Система импульсного фазового управления
Система импульсно-фазового управления комплектного электропривода подачи типа «Мезоматик» выбрана как наиболее соответствующая трёхфазной мостовой схеме ТП, рассмотренного в данном проекте. Преобразователь выполнен по одноконтурной схеме регулирования только с регулятором скорости.
В данном разделе описано назначение блоков СИФУ и их взаимодействие в структуре.
Блок схема привода приведена на рис 2.0, где РС – регулятор скорости; ИНВ – инвертор; СИФУ – система импульсно-фазового управления; БНТО – блок нелинейного токоограничения; ТП – тиристорный преобразователь; ТР – силовой трансформатор; LУР – уравнительный дроссель; LКОМ – коммутационный дроссель; Я – электродвигатель; ТГ – тахогенератор; Т - электромагнитный тормоз; Р – резольвер; БП – блок питания.
Рисунок 2.0 – Блок схема привода «Мезоматик»
Регулятор скорости
Регулятор скорости выполнен в виде ПИ – регулятора и реализован на операционном усилителе (рис. 2.1).
Регулятор имеет четыре входа:
UГ1 – вход подключения задающего сигнала;
UТГ1 – вход подключения сигнала обратной связи по скорости;
UН1, UН2 – входы для суммирования при необходимости дополнительных задающих воздействий.
Рисунок 2.1 – Регулятор скорости
Транзисторы Т1 и Т2 работают в диодном режиме и предназначены для ограничения максимального выходного напряжения РС. Величина ограничения определяется сопротивлениями R16, R17 и R18, R19 в соответствии с полярностью выходного напряжения. Для балансировки регулятора служит потенциометр R8.
Реле В2 предназначено для создания нулевых начальных условий интегрирования.
Операционный усилитель Х3 выполняет роль инвертора с коэффициентом передачи равным единице.
Выходные напряжения Х1 и Х3 являются управляющими для СИФУ анодной и катодной групп преобразователя.