Расчеты преобразователя частоты для регулирования скорости асинхронного двигателя
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Таблица 6. Расчёт тока фазы А асинхронного двигателя.
t,cI,At,cI,At,cI,At,cI,At,cI,At,cI,A0-1,1460,00331,1440,00662,2890,0101,1460,0132-1,1440,0166-2,2890,00021,030,00362,2390,0071,1930,0102-1,030,0136-2,2390,0170-1,1930,00041,1380,00382,2860,00721,1460,0104-1,1380,0138-2,2860,0172-1,1460,00061,1430,00402,2880,00741,1440,0106-1,1430,0140-2,2880,0174-1,1440,00081,1430,00422,2880,00761,1440,0108-1,1430,0142-2,2880,0176-1,1440,00101,1430,00442,2880,00781,1440,0110-1,1430,0144-2,2880,0178-1,1440,00121,1430,00462,2880,00801,1440,0112-1,1430,0146-2,2880,0180-1,1440,00141,1430,00482,2880,00821,1440,0114-1,1430,0148-2,2880,0182-1,1440,00161,1440,00502,2890,00841,1440,0116-1,1440,0150-2,2890,0184-1,1440,00181,1440,00522,2890,00861,1440,0118-1,1440,0152-2,2890,0186-1,1440,00201,1440,00542,2890,00881,1440,0120-1,1440,0154-2,2890,0188-1,1440,00221,1440,00562,2890,00901,1440,0122-1,1440,0156-2,2890,0190-1,1440,00241,1440,00582,2890,00921,1440,0124-1,1440,0158-2,2890,0192-1,1440,00261,1440,00602,2890,00941,1440,0126-1,1440,0160-2,2890,0194-1,1440,00281,1440,00622,2890,00961,1440,0128-1,1440,0162-2,2890,198-1,1440,00301,1440,00642,2890,00981,1440,0130-1,1440,0164-2,2890,0198-1,1440,00331,1440,00662,2890,0101,1440,0133-1,1440,0166-2,2890,020-1,144
8. Анализ работы силовой части управляемого выпрямителя
.1. Построение внешней характеристики в режиме выпрямления
Уравнение внешней характеристики в первом квадранте имеет вид (зависимость выходного напряжения от тока нагрузки):
где kv - число последовательно включенных вентилей (kv = 1 - для нулевых схем kv = 2 - для мостовых схем);
Значение граничного тока:
где Ld - индуктивность контура нагрузки, Гн.
,
а Хр-реактивное сопротивление реактора:
Необходимо определить ток в цепи постоянного тока преобразователя частоты в режиме холостого хода асинхронного двигателя. Для этого надо определить ток холостого хода (ток намагничивания) двигателя:
где Uн - номинальное фазное напряжение двигателя, В. Тогда минимальное значение тока в цепи постоянного тока определяется из соотношения токов в номинальном режиме и в режиме холостого хода асинхронного двигателя:
.2 Построение внешней характеристики в режиме инвертирования
При расчете режима инвертирования надо учитывать, что справедливо условие: a = b. Характеристика в режиме инвертирования строится во втором квадранте по аналогичным выражениям. Для определения максимального тока инвертора при условии безопасного инвертирования следует воспользоваться выражением:
, = 300 ?с=0,3мс.
где d = Wtвикл макс =314310*(-4)=0,0942 - угол, который определяет запирающие свойства тиристора, эл. градусов, Сos ?=0,99.
На рисунке 12 представлена внешняя характеристика выпрямителя в режиме инвертирования.
9. Анализ функционирования систем управления управляемым выпрямителем и автономным инвертором напряжения
Современное состояние частотно-регулируемых электроприводов как в части выполнения их силовой основы - силовых преобразователей частоты, так и средств управления и регулирования позволяет заменять нерегулируемые приводы большой гаммы механизмов (например, центробежных и поршневых насосов и компрессоров, вентиляторов, аглоэксгаустеров, газо- и воздуходувок, различного вида мельниц, дробилок, ножниц и пил, черновых клетей прокатных станов и т.д.) регулируемыми, а также делает технически разрешимой замену регулируемого привода постоянного тока. Кроме того, открылась возможность резкого увеличения единичной мощности и перегрузочной способности, недостижимого при применении двигателей постоянного тока из-за ограничений по условиям коммутации. Это даёт возможность разрабатывать агрегаты повышенной производительности.
Практически все ведущие электротехнические фирмы увеличивают ежегодный выпуск электроприводов переменного тока.
Рост их производства и обоснованность прогноза обусловлены в основном двумя устойчивыми тенденциями:
автоматизацией производственных процессов с использованием АСУТП, что предполагает применение регулируемых электроприводов;
применением энергосберегающих технологий в различных отраслях производства, которые дают существенный экономический эффект.
Существенный процент роста производства регулируемых электроприводов дают частотно-регулируемые электроприводы переменного тока. Это вызвано тем, что многие ведущие фирмы освоили в производстве новые комплектующие изделия: силовые полупроводниковые приборы, в том числе силовые транзисторы IGBT, запираемые тиристоры GTO и IGCT; микропроцессорные средства построения систем управления, защит и регулирования электроприводов; специальные двигатели переменного тока.
Рисунок 13.Схема АД с управляемыми выпрямителем и инвертором.
Рисунок 14. Структурная схема ЧУЭП.
1.Источник питания (судовая сеть).
2.Блок управления выпрямителем.
.Управляемый выпрямитель (например, на тиристорах).
.RC-цепь.(фильтр).
.Управляемый инвертор.
.Блок управления управляемым инвертором. (например генератор ШИМ).
.Нагрузка. (асинхронный двигатель).
Вывод
В данной курсовой работе был проведен расчёт и проектирование схемы статического преобразователя частоты, который используется для плавного регулирования скоростью вращения асинхронного двигателя. Данный способ широко используется для регулирования скорости асинхронных двигателей с высокими показателями качества. Одновременно с этим он позволяет эффективно регулировать и другие переменные ЭП с асинхронными двигателями. Принцип действия этого способа заключается в том, что изменение частоты f1 питающего двигатель напряжения U1 в соответствии с выражением ?0 = 2? f/p приводит к изменению скорости ?0, за счет чего получаются различные искусственные характеристики. Регулирование выходной