Головна

Обгрунтування роду струму, вибір типу електродвигуна і системи управління

  1. B.3. Системи економетричних рівнянь
  2. D.3. Системи економетричних рівнянь
  3. I Суб'єкти управління персоналом державної і муніципальної служби
  4. I. Вибір електродвигуна
  5. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  6. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  7. I. Суб'єктивні методи дослідження ендокринної системи.

Головні критерії вибору:

1) Сукупна вартість регульованого приводу і необхідного додаткового обладнання;

2) Поточні експлуатаційні витрати:

- Обслуговування;

- Виробничі витрати, ККД, і т.д;

- Необхідна площа розміщення.

3) Технологічні та інноваційні аспекти:

- Динамічний відгук, час розгону; 4-х квадрантні операції; аварійний стоп, і т.д.

- Масо-габаритні характеристики.

4) Експлуатаційна надійність, придатність приводів:

- Відповідність міжнародним вимогам і стандартам IEC, ГОСТ Р, EN, CE-EMC; CSA, UL, і т.д .;

- умови навколишнього середовища; ступінь захисту корпусу; ремонт "по-місця".

5) Вплив на зовнішнє середовище:

- Спотворення напруги;

- ЕМС.

6) Необхідну простір для перетворювача і двигуна;

7) Відведення тепла.

Порівняння основних характеристик приводів постійного і змінного струму в промисловому застосуванні:

Малюнок 3 - Привід постійного струму

Малюнок 4 - Частотно регульований привід змінного струму

У першому наближенні істотних відмінностей між цими приводами не так і багато, проте, при більш детальному розгляді, виявляються характерні особливості приводів і відмінність фізичних принципів функціонування.

Розглянемо відмінності приводів за наступними пунктами:

- Відмінності між двигунами постійного і змінного струму

Малюнок 5 - Механічна характеристика приводів постійного струму

1-Обмежувальний струм тиристорного перетворювача;

2-комутаційний межа двигуна; G - початковий діапазон швидкості;

nG - Початкова швидкість; F - область регулювання швидкості; n1 - синхронізація швидкості.

Зазвичай використовується незалежна вентиляція гарантує хороший відвід тепла від ротора двигуна постійного струму у всьому діапазоні швидкостей.

Малюнок 6 - Механічна характеристика частотно - регульованих приводів змінного струму.

1 - двигун з примусовою вентиляцією; 2 - двигун з самовентиляцією; 3 - обмежувальний ток тиристорного перетворювача; 4 - порушений обмежувальний крутний момент двигуна; G - початковий діапазон швидкості; nG - Початкова швидкість; F - область регулювання швидкості.

Зазвичай використовується самовентиляція в стандартних асинхронних двигунах не є ефективною в усьому діапазоні швидкостей. На низьких швидкостях відведення тепла фактично неможливий і для його відводу застосовують додаткову вентиляцію.

- Характеристики відносини потужності і швидкості в режимі S1 двигунів постійного і змінного струму:

Малюнок 7 - Графік відносини потужності і швидкості в режимі S1 двигунів постійного і змінного струму.

n1AC - графік залежності двигуна змінного струму; n1DC - графік залежності двигуна постійного струму; G-діапазон розгону; nG - Початкова швидкість; F - область регулювання швидкості

1) На відміну від стандартного асинхронного двигуна з фіксованою базовою (номінальної) частотою обертання, двигун постійного струму може бути спроектований з базовою частотою обертання в діапазоні приблизно від 300 до 4000 об / хв для кожної робочої точки.

2) В залежності від типорозміру двигуни постійного струму можуть мати область роботи з ослабленням поля 1: 3 або 1: 5.

Порівняння робочих характеристик двигунів показує, що двигун постійного струму вигідніше асинхронного при тривалій роботі на низьких швидкостях і для широкого діапазону швидкостей при постійній потужності.

Перевантажувальна здатність в короткочасному режимі залежить не тільки від параметрів двигуна, але в великій мірі від характеристик перетворювача частоти. Чим ширше діапазон швидкостей, в якому двигун може видати максимальну потужність, тим він краще може бути адаптований до процесів, які вимагають забезпечення постійного моменту у всьому діапазоні швидкостей.

- Типорозміри, моменти інерції і час розгону:

Основні технічні відмінності двигунів постійного і змінного струму це методи формування магнітного потоку і розсіювання втрат потужності і різні розміри і моменти інерції ротора, при одному і тому ж номінальному моменті обертання двигуна.

Двигуни постійного струму мають значно меншу висоту осі обертання і масу ротора, ніж асинхронні двигуни, і отже мають більш низьким моментом інерції ротора, що є суттєвою перевагою в високодинамічних застосуваннях, так як це впливає на час розгону і динамічний відгук двигуна в рухових і гальмівних режимах.

- Широкий діапазон швидкостей при постійній потужності:

Двигун постійного струму забезпечує широкий діапазон швидкостей, при якому двигун може видавати максимальну потужність і потрібно менший запас по потужності двигуна Pmax (двиг.) / Pmax (нагруз.).

- Відмінності між тиристорн перетворювачами постійного струму і перетворювачами частоти:

Малюнок 8 - Структурна схема приводу постійного струму

Перехід струму від одного тиристора до іншого починається з пускового імпульсу, і після цього триває в лінійно взаємопов'язаному режимі. Це означає, що напруга між комутованими фазами мережі поляризується таким чином, що струм знову відкривається тиристора збільшується, і замикає попередній тиристор, знижуючи його ток до нуля. Комутація тиристорів проводиться природним шляхом (напругою мережі), при переході струму через нуль замикання тиристорів відбувається без будь-яких проблем навіть при значного перевантаження. Тому тиристори можуть вибиратися не по піковому струму, а по Середньодіюча номінального струму навантаження.

Малюнок 9 - Структурна схема перетворювача частоти змінного струму

Хоча вхідний випрямляючий міст перетворювача частоти працює подібно приводу постійного струму, однак випрямленний їм струм повинен бути перетворений назад в 3-х фазний змінний за допомогою інвертора. Так як у постійного струму немає ніяких переходів через нуль, то переключають елементи повинні переривати повний струм навантаження. Коли транзистор закривається, струм проходить через зворотний діод на протилежний полюс напруги постійного струму. Перемикання відбувається без контролю напруги, але воно можливе в будь-який час незалежно від форми мережевої напруги.

результат:
 Комутація в перетворювачах частоти відбувається з великою частотою і в вихідній напрузі з'являється високочастотна складова, і можуть виникнути проблеми з електромагнітною сумісністю.

У перетворювачах постійного струму є тільки один контур перетворення енергії (AC > DC). У перетворювачах частоти два контури перетворення енергії (AC > DC і DC > AC), тобто втрати потужності подвоюються в порівнянні з приводами постійного струму.

Втрати потужності, отримані емпіричним шляхом наступні: ППТ - 0.8% ... 1.5% від номінальної потужності; ЧРП - 2% ... 3.5% від номінальної потужності.

- Реактивна потужність:

Обидва типи приводів споживають реактивну потужність з мережі. Її розмір не значний у частотно-регульованих приводах, а в приводах постійного струму більш значний і залежить від частоти обертання двигуна. Перевагу в цьому питанні мають частотні приводи.

Значення, отримані емпіричним шляхом для приводів постійного струму:

- 1-кварантние додатки - cos ? 0 ... 0.9

- 4-квадрантні додатки - cos ? 0 ... 0.85

Значення, отримані емпіричним шляхом для частотно-регульованих приводів:

- 1-кварантние додатки (з доданими вхідним мостом) - cos ? 0,99

- 4-квадрантні додатки (з тиристорним вхідним мостом і рекуперацією в мережу) - cos ? 0.9

висновок:

Виходячи з вище перерахованого можна зробити висновок про те, що в даному випадку краще двигун змінного струму ніж двигун постійного тому немає тривалої роботи на низьких швидкостях, не передбачається часті динамічні розгони і гальмування, широкий діапазон регулювання швидкостей при постійній потужності не потрібно.



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

Пояснювальна записка | ДП.140613.00.30 ПЗ | Вступ | Історія розвитку електроприводу в Росії. | Загальна частина | Характеристика працюючого електроустаткування. Кінематична схема електроприводу стрічкового конвеєра і її опис. Обгрунтування теми дипломного проекту. | Обгрунтування і вибір перетворювача частоти і додаткового устаткування | Обгрунтування і вибір програмованого логічного контролера | Розрахунок і вибір комутаційної апаратури | Розрахунок і вибір силових і контрольних кабелів. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати