-
Выбор автоматического выключателя
Защита ВП от аварийных токов при внешних коротких замыканиях и срывах инвертирования обеспечиваются автоматическим выключателем , имеющим максимально токовый и тепловой расцепитель.
Автоматический выключатель выбирают из условий:
-номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше или равно сетевому напряжения;
-число полюсов было равно числу фаз питающей сети;
-номинальный ток теплового расцепителя должен быть больше
рабочего тока;
-номинальный ток электромагнитного расцепителя должен быть
больше рабочего тока.
Ток через автоматический выключатель QF1, установленный между сетью и токоограничивающим реактором, определяют по формуле
(5.2)
Для QF1 уставка электромагнитного расцепителя при к.з. будет равна
= 3 154,2 А. (5.3)
По каталогу [21] выбираем трехполюсный автоматический выключатель ВА57-35 3P 250 А с параметрами:
– номинальный ток выключателя Iн = 250 A;
– номинальное напряжение выключателя Uн = 380 В;
–номинальная отключающая способность: 4.5 кА;
– уставка электромагнитных расцепителей Iуст = 189 A;
– уставка тепловых расцепителей Iуст = 42 A.
Ток через автоматический выключатель QF2, установленный между двигателем и преобразователем, определяю по формуле:
.
Для QF2 уставка электромагнитного расцепителя при к.з. будет равна
Iуст = 3 Idн = А.
Для защиты двигателя выбираем по каталогу [21] двухполюсный автоматический выключатель серии ВА25-50 с параметрами:
– номинальный ток выключателя Iн = 50 A;
– номинальное напряжение выключателя Uн = 600 В;
–номинальная отключающая способность: 10 кА;
– уставка электромагнитных расцепителей Iу = 80 A;
– уставка тепловых расцепителей Iуст = 30 A.
-
Расчет защитной R-C-цепи вентиля
Для защиты вентилей от коммутационных перенапряжений, вызванных накоплением носителей в полупроводниковой структуре, параллельно вентилям включают защитные RC цепочки (рис. 5.1), параметры которых выбирают в пределах:
(мкФ);
(Ом).
Рисунок 5.1 – Защитная R-C-цепь вентиля
Параметры элементов: Ом; мкФ.
Расчетная мощность резистора.
10.8 (Вт). (5.4)
Из справочника [22] выбираем резистор С5-35В с параметрами
- номинальная мощность рассеивания: Рн = 15 Вт;
- номинальное сопротивление: Rн = 15 Ом;
- предельное рабочее напряжение: U = 1000 В.
.
Постоянные проволочные общего применения изолированные для навесного монтажа резисторы С5-35B, предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока.
Из справочника [15] выбираем конденсатор К75-22А с параметрами:
- номинальная ёмкость: С = 0,25 мкФ;
- номинальное напряжение: U = 750 В;
- допустимое отклонение ёмкости: ±20%.
Выпускаются в металлических прямоугольных корпусах.
Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов.
-
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
-
Расчет ограничительной характеристики. Определение минимального угла инвертирования.
При работе преобразователя в инверторном режиме система управления должна ограничить величину минимального угла инвертирования для предотвращения опрокидывания инвертора. Это ведет к ограничению тока нагрузки в зависимости от величины напряжения преобразователя, определяемое ограничительной характеристикой по формуле (6.1). Поскольку данное ограничение является характерной чертой инверторного режима, а как известно инверторный режим работы преобразователя так и двигателя находится во втором и четвертом квадрантах, то и характеристику будем рассчитывать для этих условий.
Ограничительная характеристика:
(6.1)
где – угловая длительность выключения тиристора;
(с) – время выключения тиристора (восстановления своих запирающих свойств);
(эл.град) – угол, учитывающий асимметрию импульсов управления;
(Ом) – индуктивное сопротивление реактора;
Изменяя ток нагрузки в диапазоне от минус 6 А до плюс 6 А и подставляя значения в формулу (6.1) получим координаты для построения ограничительной характеристике, результаты занесем в таблицу 6.1.
Таблица 6.1- Ограничительная характеристика
Ограничительная характеристика во 2 квадранте |
Ограничительная характеристика в 4 квадранте |
|||
493.6 |
-18 |
-493.6 |
18 |
|
513.3 |
0 |
-513.3 |
0 |
Минимальное значение угла инвертирования определяем путем совместного решения уравнений, описывающих внешнюю и ограничительную характеристики ВП с учетом возможного снижения напряжения питающей сети, рассчитывается по формуле
(эл.град). (6.2)
-
Внешние характеристики преобразователя
Для полного анализа внешних характеристик воспользуемся следующими режимами тока нагрузки:
- прерывистого ,
- граничного ,
- непрерывного .
Индуктивное сопротивление якорной цепи
(Ом). (6.3)
Амплитуда линейного напряжения
(В). (6.4)
-
Режим граничного тока
; (6.5)
. (6.6)
-
Режим непрерывного тока
. (6.7)
-
Режим прерывистого тока
, (6.8)
где – угол проводимости вентилей на интервале повторяемости кривой .
. (6.9)
Рисунок 6.1 – Внешние характеристики преобразователя
-
Регулировочная характеристика
Регулировочные характеристики строятся при и при .
Формула при условии представляет собой аналитическое выражение регулировочной характеристики преобразователя при номинальной нагрузке .
. (6.10)
Рисунок 6.2 – Регулировочные характеристики преобразователя
-
Расчет электромеханических характеристик электропривода
Электромеханические характеристики системы ВП – двигатель рассчитываются по формуле:
, (6.13)
где - коэффициент, зависящий от параметров двигателя;
- магнитный поток двигателя;
- суммарное сопротивление цепи нагрузки.
Определим величину из паспортных данных двигателя:
. (6.14)
Суммарное сопротивление цепи нагрузки
(Ом) (6.15)
Ограничительная характеристика рассчитывается путем подставления найденных ранее значений при заданных токах в формулу (6.13). Преобразуем данное выражение:
. (6.16)
Рисунок 6.3 – Электромеханическая характеристика электропривода