1.4.Проверка динамических свойств привода

Момент инерции двигателя (якоря)

где - маховой момент двигателя, кг·м².

Суммарный момент инерции привода

Требуемое ускорение, развиваемое приводом, при разгоне до V_{раб.макс} должно быть

где t_раз=(0,5-1)с- заданное время разгона до V_{раб.макс}

Динамический момент двигателя при разгоне

где λ =2,5-4 – коэффициент перегрузочной способности двигателя.

Ускорение привода при разгоне

Время разгона привода до V_{раб.макс}

Выбранный двигатель с М_н удовлетворяет заданным требованиям , если

Путь разгона до V_{раб.макс}

Параметры выбранного двигателя должны удовлетворять заданным требованиям: статическим ( ) и динамическим .

2.Расчет и выбор силовых элементов электропривода

Поскольку электропривод выполняется на базе комплектного вентильного электропривода, необходимо выбрать соответствующий преобразователь, силовые элементы схемы (трансформатор, дроссели), а также элементы, необходимые для построения замкнутой системы управления электропривода.

1. Расчет и выбор трансформатора

Требуемое значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора

где - среднее значение выпрямленного напряжения при α=0, принимаемое равным номинальному напряжению двигателя = ;

k_сх- коэффициент схемы, равный для трехфазной мостовой схемы-2,34; для трехфазной нулевой схемы – 1,17;для шестифазной схемы – 1,35 ( с уравнительным реактором 1,17).

Значение напряжения с учетом необходимого запаса

Где k_U=1,1 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения в сети; k_R-1,1- коэффициент запаса, учитывающий падение напряжения в вентилях, обмотках трансформатора, а также за счет перекрытия токов.

Расчетное значение линейного напряжения вторичной обмотки трансформатора

Расчетное действующее значение фазного тока вторичной обмотки трансформатора

где I_d- среднее значение тока, принимаемое равным номинальному току якоря двигателя более точно в [2];

k_I- коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, и равный для трехфазной мостовой схемы-0,817, для трехфазной нулевой-0,58, для шестифазной -0,41( с уравнительным реактором-0,29);

k_i=1,05-1,1 – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной.

Расчетное значение типовой мощности трансформатора находится по мощности цепи выпрямленного тока

и с учетом коэффициента запаса

где k_M – коэффициент повышения расчетной мощности трансформатора, зависящий от схемы выпрямления, и равный для трехфазной мостовой схемы – 1,045, для трехфазной нулевой-1,35, для шестифазной – 1,55 ( с уравнительным реактором -1,26);

k_α= 1.1 – коэффициент запаса, учитывающий неполное открытие вентилей при максимальном управляющем сигнале.

По расчетной мощности и линейному напряжению встречной обмотки U_2л выбирают трансформатор [5,9] с параметрами

2. Выбор силовых тиристоров (вентилей)

Вентили преобразователя выбирают по среднему значению выпрямленного тока с учетом возможностей перегрузки двигателя и по классу вентиля, определяемого максимальным значением обратного напряжения.

Максимальные значения выпрямленного тока

Среднее значение тока, протекающего через вентиль (тиристор)

где m- число фаз преобразователя.

Расчетная максимальная величина обратного напряжения, прикладываемого к тиристору

где - среднее значение выпрямленного напряжения при α=0 и питания выпрямителя от выбранного трансформатора

k_вт - коэффициент, учитывающий схему выпрямителя. Для шестифазной и трехфазной мостовой схем k_вт=1,05; для трехфазной нулевой и шестифазной схемы с уравнительным реактором k_вт=2,09.

- линейное напряжение вторичной обмотки выбранного трансформатора.

Максимальная величина обратного напряжения с учетом запаса

Обратное напряжение, которым определяется класс вентиля, должно быть не ниже полученного напряжения .

По параметрам и выбирают тип тиристора, его класс [10] и их небольшое количество ( - максимально допустимый средний ток тиристора в открытом состоянии).

Применение типовых охладителей (7-реберные радиаторы)для охлаждения тиристоров с естественным воздушным охлаждением позволяет нагружать тиристоры током 40% от номинального тока тиристора (0,4·I_{ос.ср.макс}).

При этом следует учитывать, что допустимое значение тока тиристора должно быть больше среднего значения тока, протекающего через тиристор

и номинального тока якоря

где .

Тиристоры, используемые без охладителей, должны иметь 5-ти кратный запас по току