Разработка аналоговой системы автоматического управления следящим электроприводом (стр. 2 из 9)
Силовые преобразователи выполняются в одно-, двухкомплектном вариантах с питанием от одного силового трансформатора.
Наработка на отказ комплектного электропривода не менее 4000 ч. Срок службы не менее 10 лет.
Для приводов средней и большой мощности, а также в случаях, когда необходим большой диапазон регулирования скорости двигателя, применяются трёхфазные шестипульсные схемы. Для приводов, где допустимое “мертвое” время составляет около 0,1 с и более, можно использовать схему тиристорного электропривода с реверсом в цепи якоря.
Схема тиристорного электропривода с реверсом в цепи якоря представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Схема тиристорного электропривода с реверсом в цепи якоря
1.1 РАСЧЁТ И ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Расчет параметров силового трансформатора можно осуществить по методике, изложенной в методических указаниях [1].
Напряжение условного холостого хода тиристорного преобразователя (минимальное необходимое значение Еd0):
где
– среднее значение выпрямленного напряжения на якоре электродвигателя, 
; 
– падение напряжения на активном сопротивлении сглаживающего дросселя; 
; 
– падение напряжения на активном сопротивлении силового трансформатора; 
; 
– коммутационное падение напряжения: 
где
– относительное напряжение короткого замыкания силового трансформатора, 
;А – коэффициент, определяемый схемой преобразо-вателя (для мостовой трехфазной схемы А= 0,5);
–изменение напряжения на выходе тиристорного преобразователя, вызванное колебанием напряжения в питающей сети переменного тока: 
где
- среднее значение падения напряжения на тиристорах, 
;Таким образом
Необходимое напряжение на вторичной обмотке силового трансформатора для мостовой трехфазной схемы должно быть:
; 
.Для регулирования скорости электродвигателя необходимо предусмотреть запас напряжения для регулирования его скорости, т.е линейное напряжение на вторичной обмотке трансформатора должно быть:
где
- запас напряжения для регулирования скорости электродвигателя, 
. Тогда 
.Теоретическое значение типовой мощности трансформатора идеального выпрямителя с нагрузкой на противо-ЭДС:
,где
– коэффициент схемы по мощности, 
; 
– ток нагрузки, 
; 
– напряжение нагрузки, 
.Расчетная типовая мощность трансформатора:
, где 
, 
.На основании найденных значений типовой мощности и линейного напряжения вторичной обмотки в соответствии с приложением Г методических указаний [1] принимаем трансформатор ТТ – 8 с параметрами, приведенными в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Параметры трансформатора ТТ – 8
| МощностьР, кВт | Напряжение U1, В | Число витков | Напряжение U2, В | Число витков | UКЗ, В | UКА, В | Мощность к.з. трансформ, РКЗ, Вт |
| 8 | 380/220 | 143 | 260±8 | 68 | 3,2 | < 5 | 250 |
Для выбранного трансформатора и заданной схемы соединения вентилей определяем фактическое значение Еd0:
,где значение KСХ.Л=1,35 – для мостовой схемы, или
,где значение KСХ.Ф=2,34 – для мостовой схемы.
Фактическое фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора:
,где
- фактическое значение напряжения условного холостого хода тиристорного преобразователя.Теоретическое значение тока вторичной обмотки определяется на основе методики, изложенной в методических указаниях [1]:
,где
– ток нагрузки, ;КТ2– коэффициент схемы по току вторичной обмотки;
.Ток вторичной обмотки:
,где
– коэффициент, характеризующий отклонение формы тока от прямоугольной.Коэффициент трансформации:
,где U1Ф – фазное напряжение на первичной обмотке, U1Ф=220 В;
U2Ф– фазное напряжение на вторичной обмотке, U2Ф=154,73 В;
Теоретическое значение тока первичной обмотки:
где КТ1 – коэффициент схемы по току первичной обмотки, КТ1=0,815
Ток первичной обмотки:
,1.2 Расчёт и выбор тиристоров для силовых вентильных блоков
Для выбора вентилей определяется среднее значение тока вентиля [1]:
где КТВ – коэффициент схемы по среднему току вентиля, КТВ=0,333.
Тогда
.Номинальный ток вентиля:
,где КВ=(2 ... 2,5) – коэффициент запаса, выбираемый исходя из надежности работы вентиля с учетом пусковых токов.
Величина тока, проходящего через вентиль при коротком замыкании на стороне постоянного тока,
.Полагая, что кратковременный допустимый ток, протекающий через вентиль не должен превышать 15-кратного значения номинального тока, найдем номинальный ток вентиля:
.Максимальная величина обратного напряжения, прикладываемого к вентилю, определяется по соотношению:
где КНВ – коэффициент схемы по максимальному напряжению вентиля, КН.В=1,065;
– коэффициенты, 
.По большему из двух полученных значений номинального тока и максимальному обратному напряжению принимаем в качестве вентиля тиристор низкочастотный типа Т132-40 параметры которого представлены в таблице 1.2.