Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

„ Київський політехнічний інститут ”

Кафедра АУЕК

Розрахунково-графічна робота

з дисципліни

“Електропривод машин та установок енергоємних виробництв”

на тему “Автоматизований електропривод за системою ТП-Д з підлеглим регулюванням швидкості та струму”

Система з реверсом струму збудження.

Варіант № 26

Виконав ст. 4-го курсу

ІЕЕ, гр ОМ-11

Павленко Р.І.

Перевірив: доц.

Пермяков В.М.

Київ - 2014 р.

Вихідні дані

• Спроектувати та розрахувати електропривод постійного струму за системою ТП-Д з підлеглим регулюванням координат по наступних початкових даних.

• реверс системи відбувається зміною поля обмотки збудження;

• номінальна потужність на валу ;

• напруга живлення;

• число обертів на валу ;

• живлення обмотки збудження ;

• опір обмотки збудження ;

• двигун з кількістю пар полюсів ;

• кратність стопорного моменту ;

• кратність пускового моменту ;

• приведення робочого механізму до валу двигуна;

• діапазон регулювання ;

• регулятор швикості РС - ПІ;

• момент навантаження - пасивний;

• тип напруги зміщення СІФК – косинусоїда.

1. Введення. Принципи побудови електроприводів постійного струму за схемою тиристорний перетворювач - двигун

Електроприводи постійного струму за системою тиристорний перетворювач – двигун (ТП-Д) призначені для механізмів машин та установок ведучих галузей промисловості (гірничої, машинобудівної, металургійної та ін.), де потрібне плавне регулювання швидкості в широких межах або положення виконавчого органа. Діапазон потужностей комплектних тиристорних електроприводів, які випускаються підприємствами України і країнами ближнього зарубіжжя, складає 0,75...12000 кВт й більше, охоплюючи тим самим практично весь різновид механізмів.

Головні переваги тиристорного електроприводу за системою ТП-Д:

1. Високий коефіцієнт корисної дії (ККД), який без обліку втрат у двигуні складає 90...97% (більш високі значення відповідають більшій потужності ) за рахунок малого падіння напруги на тиристорах (близько 0,5...1,5 В).

2. Велика швидкодія за рахунок незначної інерційності ТП (порядку 0,01 с), обумовленої фільтрами в колі керування і некерованістю тиристорів протягом інтервалу провідності.

3. Висока надійність ТП при використанні швидкодіючого захисту і модульно-блоковому виконанню.

Недоліки тиристорного електроприводу за системою ТП-Д:

1. Використання як основного елементу електродвигунів постійного струму, які є колекторними машинами підвищеної конструктивної складності і вартості з більшими масо-габаритними показниками, порівняно з асинхронними двигунами.

2. Низький коефіцієнт потужності при глибокому регулюванні швидкості (номінальне значення cos_ном = 0.82...0.85).

3. Спотворення форми напруги живильної мережі при комутації тиристорів.

4. Підвищений рівень радіоперешкод при роботі ТП, що складають 66...80 дБ при частотах 0,15...30 мГц.

До складу сучасного комплектного тиристорного електроприводу входять такі основні елементи:

• електродвигун постійного струму з тахогенератором (у більшості випадків);

• тиристорний перетворювач для регулювання напруги живлення якірного кола електродвигуна, який містить тиристори із системою охолодження, захисні запобіжники та RC-ланцюжки, систему імпульсно-фазового керування (СІФК), пристрої виділення аварійного режиму, контролю запобіжників і захисту від перенапруг;

• некерований випрямляч на діодах або тиристорний збудник (ТЗ) для живлення обмотки збудження;

• силовий трансформатор або анодний реактор;

• комутаційна і захисна апаратура в колах постійного та змінного струму;

• згладжувальний реактор в колі постійного струму;

• пристрій динамічного гальмування (при необхідності);

• система керування електроприводом;

• датчики струму та напруги;

• комплект апаратів, приладів й пристроїв, що забезпечують оперативне керування, контроль стану та сигналізацію електроприводу;

• вузли живлення обмотки збудження тахогенератора й електромагнітного гальма (при необхідності).