Расчет и выбор силовых элементов ЭП

Расчет и выбор силовых элементов ЭП

Выбор электродвигателя

Выбор двигателя ориентировочно выбирается по мощности:

Р_Н ³ k_з М_{С.М.МАКС} w_М.МАКС

где k_з = 3 – коэффициент, учитывающий требования к динамическим характеристикам ЭП (меньшему времени переходного процесса соответствует большее значение коэффициента).

М_{С.М.МАКС} = 600 НМ - момент статического сопротивления механизма.

w_М.МАКС = 25 с^-1 - максимальная угловая скорость механизма.

Р_н= 600*25*3 = 45000= 45кВт

Принимаем двигатель серии 2ПН-200LУ4

Передаточное число редуктора

j_P=ω _н/ω _м.мах

где ω _н =0, 1045*n_н=0, 1045*2360=247 с^-1 - номинальная угловая скорость двигателя.

j_P= 247/25 = 9, 88

Максимальное ускорение вала двигателя:

ε _max= ε _м.макс*j_p

где e _М.МАКС =4 с^-2 - максимальное угловое ускорение механизма.

ε _max= 4*9, 88 = 39, 52 c^-2

Суммарный момент инерции двигателя с редуктором:

J₁=J_д+J_Р=J_д+0, 1* J_д

где J_Д = 0, 017 - соответственно моменты инерции двигателя.

J₁=0, 3+0, 1*0, 3=0, 33 кг*м²

Суммарный момент инерции электропривода:

J = γ *J₁

где g = 5 - коэффициент соотношения масс.

J = 5*0, 33 = 1, 65 кг*м²

Приведенный к валу двигателя момент сопротивления нагрузки:

М_с=М_{с.м.макс}/(η _Р*j_P)

где η _Р = 0, 93 – КПД редуктора.

М_с =600/(0, 93*9, 88)=65, 3 Н*м

Номинальный момент двигателя М_н =P_н/ω _н=53000/247=214, 6 Н*м.

Для проверки выбранного двигателя определяют эквивалентный момент:

М_э < М_н

Эквивалентный момент не превышает номинальный момент двигателя. Следовательно, двигатель выбран верно.

Затем надо определить сопротивление Rяд якорной цепи выбранного двигателя при 75 °С, а также его номинальный ток якоря I_ЯН, если они не указаны в паспортных данных:

R_яд = 1, 3 (г_я+ г_дп)=1, 3*(0, 055+0, 037)=0, 1196 Ом

Из паспортных данных имеем:

· номинальный ток якоря:

· Индуктивности якорной цепи:

Выбор сглаживающего дросселя

Далее по условию обеспечения допустимых пульсаций выпрямленного тока следует проверить, требуется ли сглаживающий дроссель. Необходимая индуктивность якорной цепи:

L_яц=

где е_п = 0, 2 — относительная величина эффективного значения первой гармоники выпрямленного напряжения; она зависит от максимального угла отпирания тиристоров.

i_Е= 4 % - относительная величина эффективного значения первой гармоники выпрямленного тока.

Е_d₀= k_U U_ТОР.Ф — максимальная ЭДС преобразователя.

где k_u = 2, 34 и U_ТОР.Ф = 220 В.

Так как L_яц ≥ L_я.д+ L_т.п (10 ≥ 2, 1+0, 5), условие не выполняется, нужен сглаживающий дроссель.

Сглаживающий дроссель выбирается согласно условиям:

L_ДР³ L_Я.Ц. – (L_Я.Д. + L_Т.П.) L_ДР³ 7, 4 мГн

I_ДР.Н.³ I _Я._H_.I_ДР.Н.³ 131 А

Тип дросселя	Номинальный ток I _ДР.Н., А	Индуктивность L _ДР, мГн
ФРОС-259/0, 5	250	6, 5

Установим два сглаживающих дросселя последовательно общей индуктивностью 13 мГн.

Активное сопротивление сглаживающего дросселя можно определить по формуле:

R_ДР =

R_ДР = Ом

Здесь I_ДР.Н – номинальный ток выбранного дросселя.

Синтез системы управления

Список рекомендуемой литературы

1. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. – М.: Энергия, 1979.

2. Шипило В.И. Автоматизированный вентильный электропривод. – М.: Энергия, 1969.

3. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. – Л.: Энергоиздат, 1982.

4. Гарнов В.К., Рабинович В.Б., Вишневецкий В.М. Унифицированные системы автоуправления электроприводами в металлургии.- М.: Металлургия, 1977.