Сопротивление, вносимое за счет перекрытия анодных токов:
где
Сопротивление щеточного контакта:
Индуктивность трансформатора, приведенная к контуру двигателя:
Индуктивность двигателя:
где
Активное сопротивление сглаживающего дросселя:
Расчетное активное сопротивление цепи якоря:
где
Предельный угол регулирования:
где
где
Конструктивная постоянная двигателя:
Таким образом,
По полученному значению
Индуктивность сглаживающего дросселя:
где
Расчетная индуктивность якорной цепи:
Электромагнитная постоянная времени:
Электромеханическая постоянная времени:
где J - момент инерции привода.
1.4 Построение статических характеристик тиристорного преобразователя
Регулировочная характеристика преобразователя при условном холостом ходе может быть построена по следующему выражению:
Зависимость напряжения на якоре электродвигателя в функции угла регулирования преобразователя при неизменном (номинальном) моменте на валу может быть определена с помощью уравнения
где (Rт+Rп) - внутреннее сопротивление источника питания.
Расчетные значения для графического представления характеристик приведены в таблице 1.4, графики – на рисунке 1.4.1.
Таблица 1.4 – Результаты расчета характеристик
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 351 | 345,7 | 329,8 | 304 | 268,9 | 225,6 | 175,5 | 120 | 60,95 | 0 |
| 343,4 | 338,1 | 322,2 | 296,4 | 268,3 | 218 | 167,9 | 112,4 | 53,34 | - |
Рисунок 1.4.1 – Регулировочные характеристики преобразователя при условном холостом ходе Еdα=f(α) и номинальной нагрузке электродвигателя Udα=f(α)
Начальный (минимальный) угол регулирования:
Динамический запас по напряжению:
Характеристика “вход - выход” преобразователя ЕТП=f (UУ) строится по известной регулировочной характеристике системы управления тиристорами
Рисунок 1.4.2 – Зависимость
Общий вид зависимости EТП = f (UУ) приведен на рисунке 1.4.3.
Рисунок 1.4.3 – Характеристика “вход - выход” преобразователя ЕТП=f (UУ)
Значение
Ему соответствует
По полученной характеристике определяем коэффициент передачи преобразователя:
1.5 Выбор и краткое описание комплектного тиристорного преобразователя
По результатам расчетов и полученной статической характеристике выбираем источник питания на базе комплектного тиристорного преобразователя – БТУ-3501-4020УХЛ.
Устройство БТУ представляет собой тиристорный преобразователь с системой управления тиристорами, набором регуляторов, устройств защиты, источников питания, в том числе обмотки возбуждения двигателя.
Основные его параметры приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 – Основные технические характеристики КТП БТУ-3501
Параметры | Значения |
Номинальное напряжение, В | 220 |
Номинальный ток, А | 100 |
Схема силовой части | нереверсивная трехфазная мостовая |
Блок питания обмотки возбуждения | Uн =220 B, Iн = 8 А |
Охлаждение | естественное |
Погрешность частоты вращения относительно номинальной | не более 5% |
Мощность потер в устройстве | 0,281 кВт |
Используем однозонный нереверсивный привод, так как реверс будет обеспечиваться транзисторными коммутаторами, управляемые внешним устройством (микроконтроллером), поэтому реверс, обеспечиваемый источником питания применять нет необходимости. В структуру однозонного нереверсивного КТП типа БТУ-3501 входит:
1) адаптивный регулятор тока (АРТ), позволяющий линеаризовать характеристики электропривода в режиме прерывистых токов и тем самым резко улучшить динамические свойства системы автоматического регулирования. АРТ состоит из регулятора тока, нелинейного звена НЗ и функционального преобразователя ЭДС (ФПЭ), имеющего арксинусную характеристику. Управляющее напряжении на выходе АРТ представляет сумму сигналов, пропорциональных величине тока и ЭДС двигателя;