Введение

Целью данного курсового проекта является проектирование реверсивного тиристорного электропривода постоянного тока со схемой управления на элементах УБСР. Спроектированная система управления создана по подчиненной схеме регулирования, которая получила широкое распространение в современных электроприводах благодаря своей простоте расчета и наладки. Регуляторы в системах подчиненного регулирования применяются разного типа, но чаще всего пропорционально-интегральные. Пропорциональный канал дает возможность увеличить быстродействие контура, а интегральный – получить вертикальный наклон механической (электромеханической) характеристики при работе электропривода на упор. Механическая характеристика при этом имеет чаще всего прямоугольную (или близкую к ней) форму. В зоне рабочих нагрузок электропривод работает в режиме поддержания заданной скорости, а при перегрузках система управления переключает его в режим поддержания момента. Процесс наладки многоконтурной системы регулирования сводится к последовательности нескольких этапов, на каждом из которых настраивается система регулирования с одной обратной связью. Ограничение на допустимом уровне промежуточных координат в данной схеме производится введением уровня ограничения на статической характеристике соответствующего регулятора. Преимуществом проектируемой системы подчиненного регулирования является также ее универсальность, поскольку она способна удовлетворить разнообразному сочетанию требований со стороны технологического процесса.

Выбор электродвигателя

Из заданного диапазона мощностей (таблица 1) выбираю двигатель постоянного тока независимого возбуждения типа П151-5к продолжительного режима работы, защищенный. Параметры двигателя П151-5к представлены в таблице 2. Таблица 2. – Параметры двигателя П151-5к Тип двигат. Мощ. Pн, кВт Ток IН, А Частота Вращ.nН, об/мин Момент инер. якоря J, кг.м2 Сопрот. обмотки якоря rЯ, Ом Номин. ток обмотки возбуж., А Напряжение, В Максимальный момент, Нм П151-5к 250 622 400 92,5 0,018 44 440 14244 Нм. 3. Выбор структуры системы управления электроприводом Выбор структуры системы управления электропривода произведем с учетом требований технического задания на электропривод. В качестве внутреннего контура регулирования применяем контур регулирования тока якоря. Это обеспечит ограничение тока якоря допустимым значением при возможных перегрузках электропривода. Проверяем возможность применения в качестве внешнего контура регулирования, контур регулирования напряжения. Для проверки посмотрим, удовлетворяет ли данный выбор величине статической погрешности поддержания скорости. Δnc=Δnc1+Δnc2 (1) где Δnc1 и Δnc2- составляющие статической погрешности, вызванные приложением статической нагрузки и нестабильного потока возбуждения двигателя. Δnc1- составляющая, вызванная приложением статической нагрузки в схеме с интегральным регулятором напряжения, когда можно принять Uя=const. % (2 где кяд - кратность тока короткого замыкания якорной цепи двигателя. , (3) Составляющую Δnc2 на стадии предварительных расчетов предсказать не удается из-за незнания величин разброса магнитного сопротивления машины и нестабильности тока возбуждения из-за нагрева обмотки, поэтому Δnс2 не учитываю. Проверим, удовлетворяет ли заданная величина статической погрешности полученной. Заданная величина ; %; Рассчитанная величина =3,75%. Таким образом, в качестве внешнего контура регулирования необходимо применить контур регулирования по скорости.

Выбор комплектного тиристорного электропривода

Выбор преобразователя осуществляется по значениям напряжения и тока [1]. По условию задания нам неизвестны нагрузочные диаграммы привода. Мы незнаем в течении какого времени привод испытывает перегрузки, в связи с чем трудно выбрать преобразователь. Для выбора преобразователя учтём, что по условиям работы среднеквадратичное значение момента за период не превышает допустимого, а перегрузки кратковременны. Тогда величину тока преобразователя будем выбирать такой, чтобы преобразователь выдерживал заданные перегрузки. По заданию ограничение по току составляет 2 Iн = 1244А. Выбираем тиристорный электропривод КТЭУ 800/440-532-1ВМТД-УХЛ4.

• 800 - Номинальный выходной ток
• 440 - Номинальное выходное напряжение.
• 5- Однодвигательный электропривод с линейным контактором.
• 3- По режиму работы электропривод реверсивный с изменением полярности напряжения на якоре.
• 2- Исполнение по способу связи с питающей сетью – с трансформатором.
• 1- Исполнение системы автоматического регулирования (САР) – САР скорости однозонная. Наличие устройств:
• В- Питания обмотки возбуждения двигателя.
• М- Питания электромагнитного тормоза.
• Т- Питания обмотки возбуждения тахогенератора.
• Д- Динамического торможения электропривода.
• УХЛ4- Климатическое исполнение. Преобразователь допускает протекание тока I = 1244А (составляющего 1,6Iпр.н) в течении одной минуты.

Выбор элементов силового электрооборудования в комплектном электроприводе

Мощность проектируемого привода весьма значительна. Для таких приводов рекомендуется устанавливать отдельный трансформатор, питающийся от сети 6кВ. По справочной литературе [1] выбираем ближайший по параметрам трансформатор: ТСЗП – 630/10УЗ, параметры трансформатора представлены в таблице 5.1. К сожалению, мощность выбранного трансформатора несколько завышена. Более близкий по параметрам трансформатор можно выбрать среди совтоловых трансформаторов, однако, сухие трансформаторы более предпочтительны. Также можно заказать именной трансформатор. Таблица 5.1 Параметры силового трансформатора Наименование Размерность Значение Линейное напряжение сетевой обмотки,U1л кВ 6 (10) Линейное напряжение вентильной обмотки,U2л В 410 Напряжение короткого замыкания,Uкз % 5,9 Потери короткого замыкания,