Расчет параметров силовой части электропривода постоянного тока»

Изучение методов расчета параметров силовой части электропривода постоянного тока.

3.1. Общие сведения:

Силовая часть электропривода постоянного тока включает в себя управляемый

преобразователь и электрический двигатель. В качестве управляемого преобразователя

применяют генераторы или тиристорные преобразователи. Для питания обмотки

возбуждения генераторов применяют тиристорные преобразователи. Ранее для этой цели

использовали силовые магнитные усилители.

Входным воздействием силовой части электропривода является сигнал управления,

вырабатываемый системой управления в соответствии с законом управления, выходными

переменными являются вращающий момент и частота вращения электродвигателя.

Возмущающим воздействием является момент сил сопротивления движению (рис 1).

Рис. 5 – Структурная схема электропривода

Значительное влияние на характер процессов в силовой части электропривода

оказывает внутренняя обратная связь по ЭДС вращения, темп изменения которой зависит от

темпа изменения частоты вращения якоря электродвигателя, определяемым, в свою очередь,

моментом инерции вращающихся масс электропривода.

Расчет параметров силовой части электропривода выполняют по схеме замещения

(рис.2) в предположении, что электропривод содержит один генератор и соединенный с ним

один электродвигатель.

Рис.6 – Схема замещения якорной цепи силового модуля

электропривода

Если количество генераторов и/или двигателей в электроприводе больше одного, выполняют расчет параметров эквивалентных генератора и/или двигателя. Электрические и

механические параметры эквивалентных генератора и двигателя находят, зная количество и

схему соединения (последовательная или последовательно-параллельная) силовых модулей

генератор-двигатели.

3.2. Задание по работе:

1. Изучение описания методики расчета параметров силовой части электропривода

постоянного тока.

2. Расчёт параметров силовой части электропривода для электромеханической системы привода подъема ковша одноковшового экскаватора (система генератор-двигатель)

3.3.Решение:

1. Количество электродвигателей в приводе по данным табл. 1 для экскаватора-драглайна или по известной мощности генератора и двигателя для карьерного экскаватора.

Число электродвигателей – 8 шт.

3.3.1 Номинальная угловая частота вращения электродвигателя и номинальный момент:

3.3.2Коэффициентом превышения момента двигателя в переходных режимах пуска над номинальным λв пределах 1,8…2,0.

Задаюсь λ=2;

3.3.3Стопорный момент всех электродвигателей в приводе:

3.3.4Суммарное сопротивление обмоток якоря генератора и двигателя, учитывая схему соединения, по паспортным данным электрических машин:

;

3.3.5Индуктивность якорных обмоток генератора и двигателя и суммарная индуктивность с учетом схемы соединения электрических машин:

3.3.6Расчет постоянной времени обмотки якоря эквивалентных генератора и двигателя

как отношение суммарной индуктивности в суммарному сопротивлению. Силовая часть

электропривода выполнена по системе ТП-Д, расчет постоянной времени производится по

выражению:

3.3.7Параметры передаточной функции якорной цепи в именованных и относительных единицах:

Номинальная ЭДС генератора:

Значение стопорного тока:

3.3.8Коэффициент усиления генератора:

3.3.9Постоянная времени передаточной функции обмотки возбуждения генератора:

3.3.9Параметры передаточной функции обмотки возбуждения генератора в

именованных и относительных единицах:

3.3.10Коэффициент усиления в именованных и относительных единицах

тиристорного (или транзисторного) преобразователя для питания обмотки возбуждения

генератора:

Т.к. в нашем случае система Г-Д, то базовое напряжение ТП:

В системе Г-Д тиристорный преобразователь служит для питания обмотки возбуждения генератора. Для быстрого изменения напряжения генератора и, следовательно, тока якоря, применяют так называемую форсировку по напряжению возбуждения генератора, которая заключается в превышении значения напряжения ТП по сравнению с номинальным напряжением возбуждения генератора в 2-4 раза в период переходных режимов работы электропривода. Снятие форсировки после окончания переходного процесса осуществляется системой управления.

Т.о.

3.3.11

Рис. 7 Алгоритмическая структурная схема силовой части электропривода