Электропривод горизонтально копировально-фрезерного станка ЛР-93КФ3

дипломная работа

2.2 Выбор преобразователей

Широкое распространение в станкостроении получили тиристорные электроприводы. В трехфазной с нулем схеме реверсивного электропривода включение одной группы тиристоров (анодной) вращает двигатель в одну сторону, включение катодной группы - в противоположную. Существуют различные способы управления обеими группами тиристоров - раздельный и согласованный. Последний может быть линейным и нелинейным.

Наиболее широкое распространение получила импульсно-фазовая система управления. В этой системе существует сдвиг управляющих импульсов по фазе относительно напряжения переменного тока, приложенного к аноду и катоду тиристоров. Такие системы состоят из фазосдвигающего устройства, усилителя и формирователя сигналов.

По данным выбранного двигателя Uном=190В, Iном=28А и учитывая требования, предъявляемые к приводу установки, исходя из условия: Uном. пр > Uном. дв и Iном. пр > Iном. дв, выбираем тиристорный преобразователь из серии БУТП типа 0,1.

Выбранный тиристорный преобразователь должен удовлетворять условиям:

Iном. пр* л пр > Iном. дв* л дв где:

л пр - перегрузка преобразователя = 2

л дв - перегрузка двигателя =1,4

Iном. пр -номинальный ток преобразователя = 20А

Iном. дв - номинальный ток двигателя = 28А

20 * 2 > 28 * 1,4

40 > 39,2

Uном. пр > Uном. Дв 380 > 190

Блок унифицированный тиристорный привода подач (БУТП) предназначен для использования в составе реверсивных электроприводов с двигателями постоянного тока, осуществляющих подачу узлов металлорежущих станков.

Разработан по принципу однозонного регулирования скорости. Преобразователь питания цепи якоря двигателя - реверсивный, с раздельным управлением группами тиристоров, собран по мостовой схеме. Допускает работу в длительном, кратковременном, повторно-кратковременном и повторно-кратковременном с частыми пусками и электрическим торможением режимах в соответствии с характеристиками исполнительного двигателя м в соответствии с максимальным и допустимым током преобразователя.

БУТП питается напряжением 220В и 380В с частотой 50Гц. Сохраняет работоспособность при колебания напряжения сети от плюс 10% до минус 15% от номинального значения и частоты питающей сети +2% от номинального значения.

БУТП предназначен для работы в закрытых помещения при следующих условиях:

Высота над уровнем моря не более 1000м;

Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

Относительная влажность воздуха при температуре +5 не более 80%.

Оптронные тиристоры обеспечивают гальваническую развязку между силовой схемой и цепями управления благодаря встроенной оптоэлектронной паре. Применение оптронных тиристоров позволяет упростить конструкцию, снизить размеры и массу преобразователя за счет исключения из цепей управления разделительных трансформаторов или оптоэлектронных приборов.

Выбор тиристора. Исходными данными для выбора тиристора являются данные двигателя 4МТВ-С, Umax=190В, Iн=28А, Nmax=1500об/мин. Определяем мощность электродвигателя, потребляемую от тиристорного преобразователя.

Р1= Umax* Iн=190*28=5,3кВт [5]

Определим ток, потребляемый от преобразователя

Iн. пр. = Iн. я. =28А

Для обеспечения надежной работы тиристоров учитывают перегрузку по току при пуске и торможении.

Id. max=Kпер* Iн. пр. [6]

Где: Kпер =2 - коэффициент перегрузки по току при торможении и пуске электродвигателя.

I2max=2*28=56А

Определим средний за период ток, протекающий через тиристор с учетом перегрузки.

Id. max 56

Iср. в. =----- - = - --------- - =18,66А [7]

3 3

Определим средний за период ток, протекающий через тиристор с учетом коэффициента охлаждения и коэффициента проводимости.

Iср. расч. пр* Кохл* Iср. в [8]

Где: Кпр - коэффициент проводимости - 0,5 при =90о для трехфазной мостовой схемы.

Кохл - коэффициент охлаждения = 2,3

Iср. расч. = 0,5*2*12,66 = 21,46А

Определим напряжение преобразователя при полностью открытых тиристорах.

Udо пр = К1 дол и * Uном дв. [9]

Где: К1 дол и - коэффициент запаса по напряжению = 1,2

Udо пр = 1,2*190 = 228В

Определим максимальное обратное напряжение.

Uоб. мах пр. = К2доп * Uоб мах [10]

Где: К2 доп - коэффициент запаса =1,3

Uоб. мах = v6 * Uф. = v6 * 220 = 538 В

Uоб. мах пр. = 1,3 *538 = 700 В

Производим выбор тиристоров по току и напряжению.

Iср. табл > Iср. расч. Uпр. > Uобр. мах пр.

Выбираем тиристор МТОТО100

Условия выбора соблюдаются

Iср. табл > Iср. расч. Uпр. > Uобр мах пр.

100> 21,46 1200> 700

Его данные:

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии при f =50Гц, в=1800, Тк=700 С =100А

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии U =1200В

Максимально допустимое постоянное обратное напряжение =0,75В

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии =70А/мкс

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии =100В/мкс

Выбор согласующего трансформатора. Определим действующее значение фазного тока во вторичной обмотке трансформатора.

I = v2/3 * Id. max = v2/3 * 56 = 45,72 [11]

Определим значение действующего фазного напряжения во вторичной обмотке трансформатора.

Ud опр

U= - ---------- - [12]

Ксх

Где: Ксх - коэффициент схемы для 3-х фазной мостовой схемы =2,34

228

U= - ----- - = 98,43

2,34

Определим полную мощность вторичной обмотки трансформатора.

S = 3 * U* I = 3 * 98,43 * 45,72 = 13,5кВА [13]

Произведем выбор трансформатора по условиям

Uл. расч < Uл. таб Sтр-ра расч. < Sтр-ра таб

По справочнику [3] выбираем трансформатор типа ТП-3 16 380/105 50Гц УХЛ4

Uл. расч < Uл. таб Sтр-ра расч. < Sтр-ра таб

380=380 13,5 кВА < 16 кВА

Данные трансформатора:

Мощность S =16 кВА

Делись добром ;)