Расчет и выбор электропривода токарно-винторезного станка модели 16К20П

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

?ения двигателя главного привода выбирается ДПТ из условия

Тип двигателя - 2ПФ180LУХЛ4;

Номинальная мощность РН - 11 кВт;

Номинальное напряжение UН - 220 В;

Номинальная частота вращения nн - 2200 об/мин;

Сопротивление якоря RЯ - 0,065 Ом;

Сопротивление добавочных полюсов R Д.П. - 0,044 Ом;

Сопротивление возбуждения RВ - 174/40,2 Ом;

Номинальный КПД - 89 %;

Индуктивность цепи якоря LЯ - 2,6мГн.

Исходя из мощности двигателя, и отсутствия реверса главного привода станка - в данном приводе используется трехфазная мостовая не реверсивная схема тиристорного преобразователя.

 

4.3 Определение параметров трансформатора, тиристоров, реактора

 

Трансформатор выбирается на основе расчетных вторичных напряжения и тока, а также расчетной мощности.

Расчетное значение вторичного фазного напряжения трансформатора, В

 

,

 

где KU - 0,427;

Ud - напряжение преобразователя при угле открывания тиристоров a = 0, принимается равным номинальному напряжению питания двигателя;

KС = 1,05 - 1,1 - коэффициент учета колебания напряжения сети на 10 %;

Ka = 1,05 - 1,1 - коэффициент, учитывающий неполное открывание вентилей при максимальном сигнале управления;

KR = 1,05 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в трансформаторах и вентилях.

 

(В);

 

Расчетное значение тока фазы вторичной обмотки трансформатора, А

 

;

I2ф=0,8151,0556,18=48,08 (A);

 

где Ki = 0,815;

Kф = 1,05 - 1,1 - коэффициент формы анодного тока;

Id - выпрямленный ток, равный номинальному току двигателя Iдн (А);

 

(A); (A);

 

Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора, А

 

,

 

где - коэффициент трансформации трансформатора.

 

; ;

 

Расчетная типовая мощность трансформатора, В•А

 

,

 

где KS - 1,05;

 

;

 

По полученным данным выбирается трансформатор с номинальными параметрами:

 

Sн Sтр; U2фн U2ф; I2фн I2ф

 

Выбираем трансформатор по справочнику.

Тиристоры выбираются по среднему значению тока через вентиль с учетом увеличения тока двигателя в переходных режимах и по максимальному значению обратного напряжения.

Среднее значение тока через тиристор с учетом того, что тиристор в трехфазных схемах открыт треть периода, А

 

 

где KЗ = (2 - 2,5) - коэффициент запаса по току;ох = 1 при принудительном охлаждении со стандартным радиатором.

 

 

Максимальная величина обратного напряжения, В

 

 

где KЗU = (1,5 - 1,8) - коэффициент запаса по напряжению;

Uобр =1,05;

;

 

По каталогу выбираются тиристоры с номинальными данными

доп Iср; Uобр. доп Uобр. макс

 

Индуктивность цепи выпрямленного тока из условия сглаживания пульсаций, Гн

 

 

где k - номер гармоники, для управляемых преобразователей, k =1;- число пульсаций, для трехфазной мостовой p = 6;1% - допустимое действующее значение основной гармоники тока, принимается (2 - 15) в зависимости от мощности привода;dnm - амплитудные значения гармонических составляющих выпрямленного напряжения.

Для первой гармоники и минимального рабочего угла a = 300 при мостовой схеме .

 

 

Требуемая величина индуктивности сглаживающего реактора, Гн

 

 

где LУР - индуктивность уравнительного реактора (учитывается только при не насыщающихся реакторах);ДВ - индуктивность двигателя, Гн

 

;

 

где b = (0,15 - 0,25) - для компенсированных машин;- число пар полюсов двигателя, р=2;

 

 

4.4 Расчёт механических характеристик двигателя

 

Уравнения механической характеристики по скорости имеет вид, рад/с

 

 

Номинальная скорость, рад/с

 

 

Номинальный момент двигателя, Н•м

 

;

 

Для нахождения скорости холостого хода необходимо найти величину, В•с

 

 

где - суммарное сопротивление цепи якоря, Ом, приведенное к 750 С.

 

 

Скорость холостого хода, рад/с

 

 

Уравнения механической характеристики в разомкнутой системе по скорости имеет вид, рад/с

 

 

где Rп - сопротивление преобразователя, , (Ом);

 

 

Уравнения механической характеристики в замкнутой системе по скорости имеет вид

 

 

где: Uзс - задающее напряжение, Uзс = (15-20), (В);

?= - коэффициент передачи обратной связи по скорости;

Для построения характеристик в замкнутой системе выбираем тахогенератор Uзс макс=20В, Uос=17В, определяется коэффициент передачи ?

 

?=;

 

Определяется коэффициент передачи системы, обеспечивающий при данном Uзс скорость холостого хода, как и в разомкнутой системе

 

 

По формуле определяется скорость при номинальном моменте, рад/с

 

(рад/с);

 

При изменении Uзс меняется скорость холостого хода, жесткость характеристик не меняется.

 

Таблица 4 - Параметры характеристик двигателя

Uзс181512841 02391991591065313

5. Электрические схемы

 

5.1 Описание работы схемы управления

 

Питание на схему подаётся включением автоматического выключателя QF1. Пуск электродвигателя главного привода М1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки SB4 которая замыкает цепь контактора