Проектирование автоматизированного электропривода на основе асинхронного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
чин (тока, момента и мощности). Наиболее универсальным является метод эквивалентных величин.
В повторно-кратковременном режиме метод эквивалентных величин имеет некоторые особенности. Здесь эквивалентный момент определяется только для рабочих участков (без пауз), например,
; (3.10)
где Мp,i момент на рабочем i-ом интервале;
tp,i продолжительность i-ого рабочего интервала;
n число рабочих интервалов в цикле;
m количество интервалов пуска и торможения;
N количество интервалов установившегося движения;
tn,T,I продолжительность пуска (торможения) на i-ом интервале;
ty,I продолжительность установившегося движения на i-ом интервале;
?0 коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждения при пуске (торможении); для асинхронных двигателей .
Если раiетное значение ПВ отличается от стандартного, то эквивалентные величины приводятся к стандартному ПВст:
. (3.11)
Двигатель будет удовлетворять условиям нагрева при данном ПВст, если:
.(3.12)
где Mном номинальный момент двигателя при данном ПВст.
По нагрузочной диаграмме также проверяется двигатель по перегрузочной способности
,(3.13)
где допустимый коэффициент перегрузки двигателя по моменту.
Максимально допустимый момент асинхронного двигателя следует принимать с учетом возможного снижения напряжения на 10%, тогда
. (3.14)
На основании проверки двигателя по нагреву по нагрузочной диаграмме электропривода завышение мощности двигателя следует ограничить пределами (1015)%.
Если эквивалентные величины превышают номинальные, то это говорит о недопустимом нагреве двигателя. В этом случае следует выбрать по каталогу двигатель большей мощности и повторить рассмотренные раiеты.
Кроме того, необходимо выбранный двигатель проверить по пусковым условиям:
, (3.15)
где Mc.max максимальное значение статического момента при пуске;
кратность пускового момента;
Mном номинальный момент двигателя.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ВЫБОР КОМПЛЕКТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
.1 Определение возможных вариантов и обоснование выбора типа комплектного преобразователя
Частотный преобразователь (ЧП) M3FU-5 предназначен для плавной регулировки скорости вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей мощностью до 5кВт. Изделие является новейшей отечественной разработкой, соответствующей современным направлениям в мировой технике, и создано на базе 16-разрядного микропроцессора, специализированного для работы с трехфазными двигателями, и силового транзисторного IGBT-модуля. Микропроцессор выполняет функцию регулятора, генератора широтно-импульсного модулированного сигнала, формирующего в двигателе синусоидальный ток, обеспечивает связь с пультом управления, а также осуществляет необходимые защитные функции.
Пульт управления позволяет изменять режим работы ЧП (местный/дистанционный), редактировать параметры, записывать их в энергонезависимую память, а также осуществлять местное управление ЧП.
В дистанционном режиме скорость вращения двигателя задается по аналоговому входу ЧП (), а обработка сигналов Пуск и Стоп может осуществляться как с пульта так и по дискретным входам ЧП.
Широкие коммуникационные возможности позволяют встраивать ЧП в контроллерные и компьютерные сети, осуществлять управление и настройку ЧП и получать информацию о его работе. Интерфейс RS-485.
Частотный преобразователь обладает всеми контрольно-диагностическими функциями, позволяющими защитить от повреждения, как ЧП, так и асинхронную машину. Частотный преобразователь устойчив к коротким замасинхронную машину. Частотный преобразователь устойчив к коротким замыканиям в цепи нагрузки, заклиниванию двигателя, перенапряжения источника при торможении, иiезновению фазы силового питания, перегреву преобразователя.
Широкие возможности преобразователя позволяют применять его в различных устройствах, требующих регулирования оборотов, таких как насосы, вентиляторы, конвейеры, станки, предназначенные для дерево- и металлообработки и т.п.
Устройство и принцип работы частотного преобразователя
При подаче на выпрямительный мост входного напряжения 3х380 вольт, происходит заряд конденсатора. Ток заряда ограничен резистором R1. после запуска источника вторичного питания резистор блокируется контактами реле. Напряжение в звене постоянного тока при нормальной работе может находиться в пределах от 450 до 700 вольт. Нижний предел связан с минимально допустимым напряжением в сети. Верхнее значение может достигаться при частотном торможении двигателя, когда происходит возврат (рекуперация) накопленной механической энергии в конденсаторы ЧП. В случае превышения допустимого уровня происходит свободный выбег двигателя. Как правило, такие ситуации характерны при малом времени торможении двигателя с большим моментом инерции на валу. В таких случаях для повышения эффективности торможения к ЧП необходимо подключить внешний разрядный резистор, либо использовать режим динамического торможения.
Микропроцессор управляет транзисторным инвертером по алгоритму, обеспечивающему в двигателе синусоидальный ток, контролируя и ограничивая его на заданном уровне. Драйверы IGBT - сборки обеспечивают: гальваническую развязку по цепям питания, управления силовыми транзисторами и защиту от короткого замыкания на выходе инвертера. Микропроцессор содержит