Система автоматического регулирования скорости шахтной подъемной установки с тиристорным асинхронным электроприводом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
195,09 кН;= 117,28 кН;F6 = 85,10 кН;F7 = - 26,94 кН;F8 = - 29,06 кН;= 83,05 кН;F10 = 82,67 кН;F11 = 42,94 кН;F12 = - 71,49 кН;= - 76,08 кН.
Скорости:= 1,14 м/с;Vmax = 5,28 м/с;Vп = 0,5 м/с.
Ускорения:
а0 = 0,3 м/с2;а1 = 0,68 м/с2;а3 = -0,98 м/с2;ас = -1,0 м/с2.
Время:= 3.8 с;t1 = 6,09 с;t2 = 39,87 с;t3 = 4,88 с;п = 7,1 с;tc = 0,5 с;Q = 12 с; t'п = 5,0.
Расчетные параметры ШПУ:
Грузоподъемность сосуда 9 т;
Высота подъема 250 м;
Мощность двигателя 800 кВт;
Тип подъемной машины 2Ц-4х2,3.
1 Описание функциональной структуры системы тиристорного электропривода
Тиристорный коммутатор в цепи статора укомплектован пятью однофазными коммутирующими элементами (КТЭ), каждый из которых состоит из двух встречно-параллельно включенных тиристоров. Схема соединения КТЭ (рисунок 1,1) или симисторов (рисунок 1,2) даёт возможность осуществления реверса (работают первый, второй, третий или второй, четвертый, пятый КТЭ) и режима динамического торможения электродвигателя, при котором последний подключается к сети переменного тока через двухполупериодный мостовой выпрямитель, составленный тиристорами VS6, VS10, работающими в прямом и тиристорами VS1 и VS в обратном направлениях (рисунок 1,1) или симисторами ТС1, ТС5, ТС3, ТС4 (рисунок 1,2). Управление ТК статора осуществляется системой фазового управления (СФУ), обеспечивающей регулирование угла открытия тиристоров a и тем самым регулирование напряжения, подводимого к двигателю, в функции сигнала рассогласования De заданной и фактической скорости, так как угол a определяется величиной напряжения управления Uу которое формируемого усилителем сигнала рассогласования У, входящим в состав регулятора скорости РС вместе с КУ. Фактическая частота вращения измеряется с помощью тахогенератора ТГ, преобразующего скорость вращения электродвигателя в напряжение постоянного тока Uдс. Напряжение задания Uз, пропорциональное заданной скорости, формируется устройством ЗУ в соответствии с проектной диаграммой скорости ШПУ.
Выбор режима работы электропривода подъёмной машины (ПМ) осуществляется блоком формирования команд (БФК) путём переключения в СФУ существующих каналов управления тиристорами. Переход от двигательного режима к тормозному и наоборот происходит автоматически в зависимости от знака сигнала De, реверсирование и отключение двигателя от сети производится по команде от системы автоматизации ПМ.
Для увеличения момента двигателя в области малых скоростей и получения, желаемых пусковых и тормозных характеристик, в цепь ротора включены добавочные сопротивления, которые шунтируются трёхфазным тиристорным короткозамыкателем, состоящим из тиристоров VS11, VS12, VS13, управляемых блоком БШР (рисунок 1).
2 Определение мощности и выбор электродвигателя
Эффективная мощность электродвигателя определяется по эффективном) усилию исходя из соотношения
где - эффективное движущее усилие по окружности навивки, Н;
- максимальная скорость движения скипов, м/с;
- КПД редуктора, принимается равным для одноступенчатого
редуктора 0,97, для двухступенчатого - 0,95. Эффективное усилие определяется по формуле
,
где и , - усилие на i-ом участке и время i-oro участка диаграммы нагрузки; - эффективное время работы двигателя, с, определяется по формуле
,
где - общее время движения с максимальной скоростью, с;
() -общее время движения, с ускорением и замедлением, с;
- время паузы, с;
с.
кН
Тогда эффективная мощность электродвигателя
Установочная мощность электродвигателя
кВт.
Требуемая скорость вращения вала электродвигателя
где - передаточное число редуктора, -11,5;
- диаметр барабана подъемной машины, = 4,0 м;
об/мин
По установочной мощности, требуемой скорости вращения вала двигателя и в соответствии с данными каталогов заводов изготовителей подъемных электродвигателей выбирается асинхронный двигатель с фазным ротором серии АКН 2 со следующими техническими характеристиками АКН2 -18-43-20:
номинальная мощность Рном=800 кВт;
синхронная частота вращения n=300 об/мин;
частота вращения номинальная nном=295об/мин;
ток статора =112 А;
ток ротора =445 А;
ЭДС ротора =1100В;
Перегрузочная способность =2,3;
КПД =0,933.
Выбранный двигатель проверяется на допустимую перегрузку по условию:
где 1,6 - коэффициент допустимой перегрузки АД;- максимальное движущее усилие, определяемое по диаграмме;Н - номинальное движущее усилие, развиваемое двигателем.
кН.
Проверяется условие
.
Так как условие выполняется, то двигатель не перегружен.
3. Исследование статистической САР скорости электропривода шахтной подъемной установки
.1 Методика определения показателей качества САР скорости ШПУ
тиристорный электропривод асинхронный шахтный подъемный
Заданные показатели качества определяются по методике профессора Г.Е. Иванченко [4] применительно к конкретному случаю, исходя из следующих положений.
САР скорости привода подъемных машин представляет собой систему программного управления, исследование которой можно выполнять двумя путями. Первый путь предусматривает исследование процесса обработки заданной диаграммы скорости в течение всего периода движения, второй - на ограниченном участке тахограммы, где к САР предъявляются наиболее жесткие требования. Последний путь существенно проще и обеспечивает при достаточной точности исследований получ