1.2. Выбор преобразовательного устройства для регулируемого электропривода

Для пуска и регулирования скорости двигателя по системе АВК используются комплектные устройства пуска асинхронных двигателей с фазным ротором. Для их выбора необходимо знать следующие параметры:

1. Номинальная мощность двигателя: 110 кВт;

2. Номинальный ток ротора: 260 А;

3. Номинальное напряжение ротора: 250 В;

4. Номинальный ток статора: 186.7 А;

5. Номинальное напряжение питания двигателя: 220 В.

Для управления таким двигателем выбираем ККПУФ-300/250-00-ДХ-ХХХ со следующими параметрами:

1. Номинальная мощность двигателя: 110 кВт;

2. Номинальный ток ротора: 300 А;

3. Номинальное напряжение ротора: 250 В;

4. Номинальный ток статора: 208 А;

5. Номинальное напряжение питания двигателя: 220 В.

Для согласования скоростей двигателя и механизма используем редуктор. Принимаем радиус главного барабана R_Б=0.4 метра, тогда передаточное число редуктора определим как:

Принимаем передаточное число редуктора i=70.

Выбираем редуктор SK11407 с передаточным отношением 70 и номинальной передаваемой мощностью 110 кВт.

1.3. Расчет и выбор основных силовых элементов регулируемого электропривода

Аппаратура вентильного каскада: выпрямитель, инвертор и трансформатор инвертора – по своей мощности зависит от требуемой глубины регулирования скорости вращения, т.е. от требуемого максимального скольжения.

Выбор вентилей выпрямителя роторной группы:

Вентили выпрямителя выбираются по значению выпрямленного тока, который определяется как:

Номинальный выпрямленный ток ротора двигателя:

Максимальное скольжение определяется как:

Ток статора в режиме короткого замыкания:

ЭДС ротора стоящего двигателя:

Максимальное выпрямленное ЭДС:

Принимаем вентили типа ВЧ2-200-3, номинальный ток которых I_Д=200 А, а обратное напряжение U_ОБР=150 В.

Число параллельно соединенных вентилей:

где k_r – коэффициент, учитывающий снижение допустимого тока через вентиль при работе с низкой частотой;

k_в – коэффициент, учитывающий снижение допустимого тока через вентиль при скорости движения охлаждающего воздуха меньше 15 м/сек;

k_к – коэффициент, учитывающий снижение допустимого тока через вентиль вследствие конструктивного ухудшения условий охлаждения;

k_п – коэффициент, учитывающий снижение допустимого тока через вентили при их параллельном соединении.

Число последовательно соединенных вентилей:

Выбор трансформатора инвертора:

Трансформатор выбирается по току и напряжению вторичных обмоток:

где k₂ – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления;

β_min – минимальный угол открывания тиристоров.

Тогда необходимая мощность трансформатора:

Принимаем трансформатор ТП3-63 мощность 63 кВт. Параметры данного трансформатора приведены в таблице 2.

Таблица 2. Паспортные данные трансформатора инвертора.

Str,кВА	U2tr, В	ΔPXX, Вт	PКЗ, Вт	UКЗ, %
63	42	290	1280	4

Определим другие необходимые параметры трансформатора:

Линейная ЭДС:

Ток вторичной обмотки:

Активное сопротивление обмоток:

Полное сопротивление обмоток:

Реактивное сопротивление обмоток:

Выбор инвертора:

Тиристоры инверторы выбираются по току и по вторичному выпрямленному напряжению.

Принимаем тиристоры Т161-125, номинальный ток которых I_ТИР=196 А, обратное напряжение U_ОБР=300 В.

Число параллельно соединенных тиристоров:

Число последовательно соединенных тиристоров: