Разработка регулируемого электропривода механизма с заданным рабочим циклом
1. Выбор системы электропривода
Современный регулируемый электропривод содержит, как правило, статический (электронный) преобразователь электроэнергии (регулятор, коммутатор), с помощью которого обеспечивается экономичное и плавное регулирование параметров движения в широком диапазоне, формирование переходных процессов с заданным качеством, автоматизация процессов управления. Тип управляемого преобразователя, тип электродвигателя, а также способ управляющего воздействия на двигатель определяют в целом систему электропривода.
В электроприводах постоянного тока в качестве управляемых преобразователей чаще всего применяют тиристорные преобразователи (система ТП-Д) и широтно-импульсные регуляторы (система ШИР-Д). Исполнительные двигатели могут быть с независимым возбуждением или с постоянными магнитами, последовательным и смешанным возбуждением. Для двигателей с обмоткой возбуждения существует два канала управления: по цепи якоря и по цепи возбуждения. В первом случае регулирование скорости осуществляют при постоянстве допустимого момента в режиме продолжительной нагрузки, а во втором при постоянстве допустимой мощности.
Реверс электропривода постоянного тока, как правило, осуществляется по цепи якоря либо контакторным реверсором, либо применением реверсивного тиристорного преобразователя. В последнем случае достигается высокое быстродействие электропривода. Иногда для электроприводов большой мощности при отсутствии требований по обеспечению высокого быстродействия применяется реверс по цепи возбуждения. Реверсивный электропривод по системе ШИР-Д обычно выполняется с реверсивным регулятором в цепи якоря.
Выбор системы электропривода возможен на основе сравнительного анализа технических данных, приведенных в таблице 1, и исходных данных на проектирование электропривода с учетом особенностей применения наиболее распространенных систем электропривода.
Таблица 1 Технические показатели систем электропривода
Наименование показателей |
ТП-Д |
ШИР-Д |
ПЧИ-АД |
НПЧ-АД |
ТРН-АД |
АВК |
|
Источник питания |
/ = |
/ = |
|||||
Регулирование скорости |
вниз1:20 вверх3:1 |
вниз1:10 |
вниз1:10 вверх2:1 |
вниз1:4* |
вниз 1:2** |
вниз 1:2 |
|
Диапазон мощностей |
2-1000 кВт |
до 10 кВт |
5-100 кВт |
10-100 кВт |
2-150 кВт |
50-200 кВт |
* - в зоне частотного регулирования 5...20 Гц,
** - для "вентиляторной" нагрузки.
Если техническим требованиям и условиям эксплуатации удовлетворяют несколько систем электропривода, то для окончательного выбора необходима их экономическая оценка.
Диапазон регулирования скорости:
(вниз)
Необходимая полезная средняя мощность двигателя:
Вт.С учётом потерь в элементах кинематической цепи
Вт.
Исходя из этих условий выбираем систему . Основные технико-экономические свойства этой системы приведены в табл. 2. (стоимость приведена в условных единицах). Для реверсивных устройств стоимость практически удваивается.
Таблица 2 Удельная стоимость электрооборудования, усл.ед./кВт
Наименование |
||
1200 |
||
1800 |