- •Введение
- •1. Требования к системе управления электроприводом
- •1.1 Технические данные электродвигателя
- •1.2 Требования к системе управления электроприводом.
- •Динамический момент изменяется в пределах :
- •1.3 Выбор принципиальной схемы главных цепей и структурной электрической схемы системы.
- •2. Выбор системы электропривода.
- •2.1 Определение параметров главных цепей.
- •2.3 Расчет потокосцеплений.
- •2.2 Выбор силовых ключей аин
- •2.3 Выбор силовых вентилей выпрямителя
- •2.4 Выбор конденсаторов силового фильтра
- •На основе полученных результатов выбираем конденсаторы силового фильтра по каталогу [4], например к50-17 560мкФ 800в, со следующими техническими данными:
- •2.5 Выбор анодного реактора
- •2.6 Выбор тормозного резистора.
- •3. Проектирование системы управления электроприводом
- •3.1 Сравнение возможных вариантов и выбор структуры суэп
- •3.2 Математическое описание объекта управления
- •3.3 Определение передаточных функций и звеньев объекта управления.
- •3.4 Линеаризация системы управления. Синтез системы управления, ограничение координат.
- •3.5 Выбор датчиков.
- •3.6 Выбор задающего устройства.
- •3.7 Реализация управляющего устройства
2.3 Расчет потокосцеплений.
Определим амплитудное значение ЭДС взаимоиндукции:
В
В
2.2 Выбор силовых ключей аин
В разделе 1.3 уже был обоснован выбор конкретной схемы силовой части преобразователя частоты.
В качестве силовых ключей будем использовать модули IGBT, в состав которых входят биполярные транзисторы с изолированными затворами и обратные диоды.
Номинальный фазный ток статора уже был определен по формуле (2.1.1) и равен:
.
Определяем амплитудное значение тока в плече силовой цепи инвертора по формуле:
(2.2.1)
Максимальный ток через силовой ключ по выражению:
(2.2.2)
где – коэффициент запаса, учитывающий перегрузку по току при коммутации ключа.
Выражение примет вид:
(2.2.3)
Выбор транзисторного модуля по напряжению осуществляем с учетом возможного перенапряжения:
(2.2.4)
где – амплитудное значение напряжения в силовой цепи инвертора;
– коммутационное перенапряжение на ключе.
Выражение принимает вид:
(2.2.5)
На основании выражений (2.2.2) и (2.2.4) по каталогу [2] выбираем силовые модули IGBT в виде полумоста с обратными диодами со следующими технологическими параметрами. Технические параметры силовых модулей представлены в таблице 2.2.1:
Таблица 2.2.1 – Технические параметры силовых модулей IRG7PH42UDPBF
Максимальное напряжение коллектор – эммитер, В |
1200 |
Максимальный ток коллектор – эммитер, А |
85 |
Напряжение насыщения при номинальном токе, В: |
2 |
Управляющее напряжение, В: |
6.0 |
Мощность, Вт: |
360 |
Температурный диапазон, С: |
-55...150 |
2.3 Выбор силовых вентилей выпрямителя
Выбор диодов по току.
Действующее значение тока через вентиль определим по формуле:
(2.3.1)
Определим среднее значение тока через вентиль по формуле:
(2.3.2)
Условие выбора диодов:
(2.3.3)
где – коэффициент запаса, учитывающий отклонения режима работы и условий охлаждения диодов относительно номинальных, . Принимаем
– коэффициент запаса по току в рабочем режиме, . Принимаем .
Тогда, с учетом коэффициентов запаса, средний ток диодов в открытом состоянии равен:
Из справочника [3] выбираем диод типа Д112-16 с охладителем О111-60.
Максимально допустимое напряжение, прикладываемое к вентилю, не должно превышать допустимого значения повторяющегося импульсного напряжения:
(2.3.4)
где – коэффициент запаса по напряжению, . Принимаем
– коэффициент, учитывающий возможное повышение напряжения в сети на 10%,
Таким образом, выбираем диоды 9 класса по напряжению.
2.4 Выбор конденсаторов силового фильтра
Суммарная емкость конденсаторов силового фильтра определяется по формуле:
(2.4.1)
где m – пульсность схемы, в нашем случае m=6;
– коэффициент схемы по ЭДС, для трехфазного выпрямителя , частота питающей сети
Выражение примет вид:
Определяется максимальное допустимое напряжение на конденсаторе по формуле:
(2.4.5)