4.3. Выбор автоматического выключателя

Автоматический выключатель предназначен для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при перегрузках и коротких замыканиях, нечастых оперативных коммутаций электрических цепей, а так же для защиты электрических цепей при снижении напряжения до недопустимой величины.

Условия выбора автоматического выключателя сводятся к следующему:

(4.6)

_{где UАВном, Uномс- соответственно номинальные напряжения автоматического выключателя сети;}

I_АВном, I_1ном - соответственно номинальные токи выключателя и первичный ток согласующего трансформатора или дросселя;

I_АВоткл - предельная коммутационная способность автоматического выключателя;

- действующее максимальное значение тока трёхфазного короткого замыкания (КЗ).

За номинальный первичный ток принимается номинальный ток преобразователя, при согласовании преобразователя с сетью с помощью дросселя или номинальный ток первичной обмотки согласующего трансформатора.

Максимальное действующее значение тока трехфазного КЗ в цепях напряжением 0,38 кВ за трансформатором питающей подстанции может быть взято в соответствии табл.4.1.

Таблица 4.1

Токи трехфазного КЗ в цепях напряжением 0,38 кВ при коротких замыканиях за трансформатором (длина кабеля 0 м и на расстоянии 50 м)

Номинальная мощность трансформатора, кВ·А	Длина кабеля
	0 м	50 м
		Площадь сечения алюминиевой жилы, мм2
		150	95	50
400 630 1000 1600 2500	9,8 15 22,5 34,3 48	7,3 10 12 14,8 15,5	6,7 8,2 9,3 11 11,5	5 5,6 6 7 7,1

В качестве автоматических выключателей могут быть применены выключатели сери ВА, АЕ, АП и другие.

5. Обоснование и выбор законов управления

5.1. Законы управления частотного электропривода на базе ппч-ад

Возможность регулирования скорости АД изменением частоты следует из выражения синхронной скорости:

(5.1)

где f₁ — частота напряжения обмотки статора;

р_п — число пар полюсов двигателя.

Преобразователи частоты, предназначенные для частотно-регулируемых асинхронных электроприводов, подразделяются по типу связи с питающей сетью на непосредственные преобразователи частоты и двухзвенные преобразователи частоты (ДПЧ) с промежуточным звеном постоянного или переменного тока.

В современных частотно-регулируемых асинхронных электроприводах динамических нагнетателей широко применяются ДПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. Основными элементами таких преобразователей являются выпрямитель, фильтр промежуточного звена постоянного тока и автономный инвертор напряжения.

При рассмотрении вариантов электроприводов необходимо учитывать следующие основные критерии:

- относительная стоимость приводов;

- требуемая мощность привода и максимальный момент при пуске;

- уровень управляемости в связи с назначением и технологией работы нагнетателей;

- современные тенденции в развитии преобразовательной техники;

- энергетические показатели сети и системы электропривода.

Рассмотрим различные законы регулирования, а именно, скалярный, векторный и прямое управление моментом (DTC).

Принцип скалярного частотного регулирования скорости в электроприводе с асинхронным двигателем широко применяются в тех случаях, когда к приводу предъявляются сравнительно невысокие требования по диапазону регулирования скорости и динамическим характеристикам. Работа привода в диапазоне порядка тысяч единиц при жестких требованиях к быстродействию может быть обеспечена векторными системами управления.

Прямое управление моментом направлено на быстрое изменение электромагнитного момента двигателя. В этой системе управляющим воздействием является потокосцепление статора, которое изменяется при переключении базовых векторов напряжения инвертора.

Для обоснования способа или метода регулирования составим табл.5.1.

Таблица 5.1

Параметры	Методы частотного управления
	Скалярное регулирование			Векторное регулирование		DTC
	= =const	= =const	= =const	Прямое	Косвен-ное
1	2	3	4	5	6	7
Диапазон регулирова-ния	100:1*	20:1	10:1	10000:1	10:1	100:1
Плавность регулирова-ния	φ = 1	φ = 1	φ = 1	φ = 1	φ = 1	φ = 1
Направление регулирова-ния	I, II зона	I, II зона	I, II зона	I, II зона	I зона	I зона

Продолжение таблицы 5.1.

1	2	3	4	5	6	7
Стабиль-ность ско-рости при регулирова-нии	невы-сокая	невы-сокая	невысо-кая	высокая	невысо-кая	высо-кая
Статическая точность, %	±(1-3)	±(1-5)	±(1-5)	±0,01	±0,1	±0,01
Динамичес-кая точность, %	3	3,5	3,5	0,3	0,5	0,3
Характер нагрузки	Мс = = const (без набро-са наг-рузки)	Мс = =kω2 (без набро-са нагруз-ки)	Мс =kω-1 (без наброса нагруз-ки)	Mc = f(ωc) – произволь-ная функция с резким набросом момента	Mc= =f(ωc) – плавное измене-ние момен-та	Мс – работа на упор
Коэффи-циент мощности	≈ 0,9	0,85	0,82	0,9 – 0,98	0,9	0,9 -0,95
КПД	0,85 – 0,9	0,8 – 0,85	0,8 – 0,85	0,9 – 0,95	0,9	0,9
Относитель-ные капитальные затраты	≈ 1	1	1	1,1 – 1,4	1,3	1,3
Стабиль-ность ско-рости при регулирова-нии	невы-сокая	невы-сокая	невысо-кая	высокая	невысо-кая	высо-кая

* диапазон регулирования записан для замкнутых систем, при среднем моменте статических сопротивлений.