ФБОУ ВПО НГАВТ

Кафедра ЭО и А

Курсовая работа

По дисциплине электрические и электронные аппараты

Тема: Расчет электрических аппаратов

для следящего электропривода

Вариант № 10

Выполнил:

Ст. гр. ЭТ-41 «б»

Калинин Б.Е.

Проверил:

Преподаватель

Лесных А.С.

Новосибирск 2013

Содержание

Введение

1. Задание на курсовую работу

   1. Паспортные данные следящего электропривода

   2. Функциональная схема следящего электропривода

   3. Описание работы схемы

2. Выбор элементов силовой части привода

   1. Выбор силового трансформатора

   2. Выбор тиристоров

   3. Выбор автоматического воздушного выключателя

   4. Выбор элементов нулевой защиты

3. Выбор элементов в схеме управления

   1. Выбор элементов цепи управления возбуждения

      1. Выбор диода

      2. Выбор мин. Защиты

   2. Выбор сельсинов

   3. Выбор фазового детектора

   4. Выбор трансформатора на фазный детектор

   5. Выбор трансформатора цепи управления

   6. Выбор блок питания

4. Электрическая принципиальная схема

Заключение

Литература

Введение

Под электрическими и электронными аппаратами понимают электротехнические устройства, которые используются для включения и отключения электрических цепей, контроля, защиты, управления и регулирования установок электропривода.

Электрические аппараты – это устройства, предназначенные для коммутации электрических цепей, дистанционного управления электрооборудованием и распределения электрической энергии.

Классификация:

Ввиду большого разнообразия электрических аппаратов и возможности выполнения одним аппаратом нескольких различных функций нет возможности провести строгую классификацию их по какому-то признаку. Обычно электрические аппараты разделяют по основной выполняемой ими функции. Таким образом, можно выделить группы:

Коммутационные аппараты:

Коммутационные аппараты служат для различного рода коммутаций ( включений, отключений). К коммутационным аппаратам относятся разъединители, рубильники, переключатели, силовые выключатели и т.д.

Защитные:

Защитные аппараты предназначены для защиты электрических цепей от ненормальных режимов работы, таких как, например, перегрузка или короткое замыкание, нарушение последовательности фаз, обрыв фазы. К защитным аппаратам относятся различного рода предохранители.

Ограничивагощие:

Основное предназначение ограничивающик электрических аппаратов - ограничение токов короткого замыкания и перенапряжений. К этим аппаратам относятся реакторы и разрядники.

Пускорегулирующие:

Пускорегулирующие аппараты предназначены для управления различного рода электроприводами или для управления промышленными потребителями энергии. К этой группе относятся контакторы, пускатели, реостаты и пр.

Контролирующие:

Задача контролирующих аппаратов - контроль заданных параметров (напряжение, ток, температура, давление и пр.). К этой группе относятся реле и датчики.

Регулирующие:

Аппараты этой группы служат для регулирования заданного параметра системы. К ним

относятся, например, стабилизаторы.

Кроме того, в пределах группы их можно разделить:

По напряжению:

Аппараты низкого напряжения (до 1 кВ включительно)

Аппараты высокого напряжения ( от 1 кВ включительно)

По роду тока:

Постоянного тока

Переменного тока

По другим признакам:

К этим признакам можно отнести исполнение, быстродействие,

Границы защищаемых или контролируемых участков и т.д.

1. Задание на курсовую работу

1.1 Паспортные данные следящего электропривода

Вариант №10 постоянный ток

Таблица №1 – Исходные данные

Двигатель постоянного тока серии П, защищенный с самовентиляцией, 220В, режим S1/30/							Система сети 380В	Значение Zфо, Ом
Тип	Мощность, кВТ	Ном.Ток, А	Nном, Об/мин	Rоб.возб., Ом	Iв.ном, А	КПД, %
П52	6	33,5	750	154	1,08	81,4	TN-S	0,66

1. Функциональная схема следящего электропривода

2. Описание работы схемы

Замыкая QF, подготавливаем схему к пуску. При нажатии на кнопку SB2 получает питание контактор KM, который своим контактом KM1 подключает первичную обмотку трансформатора TV1 к сети. TV1, предназначен для преобразования напряжения 380/220В. Со вторичной обмотки трансформатора напряжения поступает на тиристорный преобразователь, а затем сигнал идет на электродвигатель М.

Электродвигатель механически связан с сельсином-приемником через редуктор Рм, а, следовательно, при повороте вала двигателя, поворачивается вал сельсина-приемника. Входной величиной системы, является угол поворота θ_вх сельсина-датчика ВС. За счет возникновения разности ЭДС, напряжение рассогласования, появляющееся на обмотке возбуждения сельсин-приемника ВЕ подается на фазовый детектор ФД, преобразуется в напряжение постоянного тока и поступает в регулятор DA, который передает напряжение управления на вход системы управления реверсивным тиристорным преобразователем. Выпрямленное напряжение с выхода преобразователя подается на якорь двигателя постоянного тока независимого возбуждения М, развивающего частоту вращения, пропорциональную выпрямленному напряжению, в направлении, соответствующем знаку величины θ_вх.

Для питания обмотки возбуждения сельсина ВС и блока питания регулятора DA предусмотрен трансформатор TV2.

Питание на обмотку возбуждения ДПТ подается через диодный мост VD1-4.

2. Выбор Силовой части электропривода.

2.1 Выбор силового трансформатора.

Для определения действующего значения фазового напряжения вторичной обмотки трансформатора можно использовать зависимость, предложенную Е.Н.Зиминым:

E_2н=k₃k_a

где k_a,k₃ - коэффициенты запаса, k_a=k₃=1,05;

λ=2,5 –кратность тока нагрузки в режиме стабилизации скорости

(величина перегрузочной способности двигателя по току);

Е – ЭДС двигателя при номинальной скорости, В;

Е=kФ_нω=U_н-I_нR_дв=220-19∙1,073=199,6 В;

f,q,s – коэффициенты зависящие от схемы трансформатора;

I_н,U_н – номинальный ток и напряжение двигателя, А и В;

R_дв – сопротивление якорной цепи двигателя, Ом;

ΔP_М%=3 – потери в меди трансформатора;

m_%=10 – возможное снижение напряжения питающей сети;

U_k%=4 – напряжение короткого замыкания трансформатора;

ΔU_в=1,2 В – прямое падение напряжения на вентилях;

Таблица №3 – Значение коэффициентов для расчета трансформатора

Схема	a	b	c	d	q	f
мостовая	2,34	0,817	0,817	0,95	2,45	2

Определив E_2н, находим U_d0, коэффициент трансформации, токи фаз:

U_d0=a∙E_2н=2,34∙161,29=377,4 В;

k=U_1н/E_2н=220/161,29=1,36;

I_2н=b∙I_н=0,817∙33,5=37,36 А;

I_1н=c∙I_н/k=0,817∙33,5/3,19=8,54 А;

Типовая мощность трансформатора:

S_m=q∙E_2н∙I_н, ВА;

S_m=2,45∙161,29∙33,5=13237,85ВА;

На основании полученных данных выбирается трансформатор: в данном курсовом проекте принят трансформатор с расчетными данными.