8. Перевірка двигуна по нагріву і перевантаженню

Попередня перевірка двигуна по нагріву здійснюється на основі уточненої діаграми навантаження методом еквівалентного моменту.

Для верстату, що працює у тривалому режимі роботи відсутні паузи в роботі (t0=0). З урахуванням незначного часу перехідних процесів в циклі роботи вважаємо, що на цих ділянках не відбувається суттєвого погіршення умов охолодження, тобто приймаємо β=1

Двигун проходить по нагріву, тому що виконується умова

Ступінь наближення еквівалентного моменту до найближчого каталожного значення оцінюється у відсотках

Отже, по нагріву двигун, що обраний попередньо, проходить.

Перевірку двигуна по перевантаженню проводим прямим порівнянням максимального допустимого моменту двигуна Мд max з максимальним моментом навантаження Мmax по діаграмі навантаження.

Д вигун проходить умови по навантаженню, тому якщо виконується умова

Перевантаження по швидкості двигун також витримує, що було обговорено у п. 5.

9 Розрахунок і вибір керованого перетворювача

У якості керованого перетворювача, використовуємо статичний тиристорний перетворювач – керований випрямляч.

Перетворювач обираємо згідно еквівалентному навантаженню в циклі роботи верстату з урахуванням втрат в двигуні. Момент втрат двигуна є різниця між електромагнітним моментом і номінальним моментом на валу.

де Rя д - опір ланцюга якоря двигуна, що включає опір обмоток якоря та додаткових полюсів, приведений до розрахункової температури ізоляції, Ohm;

Опір обмотки якорю та додаткових полюсів приведений до 100⁰С

Δt - температура перегріву двигуна над вказаною в каталозі;

k = 0,004 - температурный коефіцієнт опору міді;

ωн - номінальна швидкість двигуна;

Еквівалентний струм двигуна

Умова вибору перетворювача по струму

Обираємо перетворювач типу КТЕ з номінальною напругою 440 V і номінальним струмом 100 А.

Перетворювач необхідно перевірити по струму перевантаження і по максималь-ний випрямленій напрузі.

Максимальний струм

Максимальний струм перетворювача 189,82А що є на 1,9 перевантаженням порівняно с номіналом. Проте максимальне перевантаження перетворювача може досягати в 2-2,2 рази більше порівняно с номіналом проте на короткий період часу.

Перевантаження на 1,9 буде тривати 0,25с що є допустимо.

10 Розрахунок та вибір силового трансформатора

Для подальших розрахунків необхідно обрати трансформатор та згладжуючий реактор. Потужність ланцюга випрямленого струму

Типова потужність трансформатора

де Кs - схемний коефіцієнт;

Кs = 1,045 для мостової

ЕРС вторинної обмотки трансформатора

де E2ф - фазна ЕДС вторинної обмотки трансформатора, V;

1,2 – коефіцієнт запасу по ЕДС, що враховує можливі неповне відкриття вентилів, пониження напруги живлячої мережі, додаткове падіння напруги живлячої мережі, додаткове падіння напруги в перетворювачі в перехідних процесах;

Ке - схемний коефіцієнт;

Ке =0,43 для мостової схеми

Лінійний струм вторинного ланцюга трансформатора

де Id = Iэ д - випрямлений струм, А;

KI - схемний коефіцієнт;

KI =0,817 для мостовій

Обираємо сухий трансформатор для перетворювачів з мостовій схемою випрямління.

Таблиця 3 Технічні параметрі обраного трансформатора

Найменування параметру
Тип Номінальна потужність, S, кВА Схема з'єднання обмоток Напруга мережі, Uл, В Напруга вентільної обмотки Е2л, В Струм вентільної обмотки I2, A Вихідна напруга перетворювача Ud, В Вихідний струм перетворювача Id, A Втрати Рхх, Вт Втрати у досліді короткого замикання ΔРкз, Вт Відносне значення напруги короткого замикання Uк,% Ixx, %	ТСП-63/07-УХЛ4 58 Δ/Y 380 410 82 460 100 330 1900 5,5 6

Повний опір фази трансформатора, приведений до вторинної обмотки

Активний приведений опір фази трансформатора

Індуктивний приведений опір фази трансформатора

Комутаційний опір вентилів

де m - число пульсів схеми випрямляння;

m = 6 для мостової

П овний активний опір ланцюгу якоря двигуна

де n - кількість послідовно включених вторинних обмоток трансформатора в режимі випрямляння;

n =2 для мостовій і 1 для нульової схем;

1,05 – коефіцієнт, що приблизно враховує опір згладжуючого реактора і вентилів.