Iв=0,5·400=200
2.8.3 Выбор диодов
По вычисленным Uобр и Iв и заданным температурным параметрам по справочнику выбираем вентиль: диод Д 232-200 со следующими параметрами:
- прямой постоянный ток, Iпр, А…………………...………….……………..200
- наибольшее обратное напряжение, Uобрм, В...……………...………...…1000
- падение напряжения на открытом диоде, Uпр, В………….....…………...1,45
- предельно допустимая рабочая частота, f, кГц……………......…………....0,5
- диапазон допустимых рабочих температур, Т, оС……………...……-60..+190
2.8.4 Определение дифференциального сопротивления вентиля
hв=1,2* ,
hв=1,2· =0,0087 Ом.
2.8.5 Сопротивление плеча моста
hп=2·hв,Ом hп=2·0,0087=0,0174
2.8.6 Ориентировочное значение активного сопротивления фазы выпрямителя
, где К2 – коэффициент схемы выпрямления, К2=4;
Rн – сопротивление нагрузки, Rн=Uд/Iд=2,79 Ом;
N – число стержней трансформатора, N=2;
fc – частота сети питания, fc=50 Гц;
Bm – максимальная индукция в стали сердечника, Bm=0,7 Тл;
2.8.7 Определение индуктивности рассеяния обмоток трансформатора при fc=50 Гц. ,Гн где КL – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, КL=6,4.
2.8.8 Индуктивное сопротивление обмоток трансформатора
xT=2·p·fc·Ls, Ом xT=2·p·50·0,807=253 Ом.
2.8.9 Расчетное выпрямленное напряжение ненагруженного выпрямителя
|
,В
2.8.10 Фактическое обратное напряжение на вентиле
,В
2.9 Выбор и расчет сглаживающего фильтра
2.9.1 Расчет коэффициента сглаживания
, (2.98)
где
, - амплитуда основной гармоники пульсаций и постоянная составляющая напряжения на входе фильтра, =183,6 В, =274 В. , - амплитуда основной гармоники пульсаций и постояннаясоставляющая напряжения на выходе фильтра,
=1 В, =274 В./3/ .2.9.2 Выбор схемы фильтра
Выбираем Г-образный LC-фильтр.
Определяем произведение Lд · С:
(2.99)где mn – частота пульсаций выпрямленного напряжения, mn=100 Гц;
с-1
2.9.3 Определение минимального значения индуктивности дросселя, Lд.мин,Гн
(2.100) По расчетному значению Lд.мин выбираем стандартный дроссель фильтра ДПМ 400-1000 со следующими параметрами:
индуктивность дросселя Lд , Мк Гн…………..……………..……1000
номинальный постоянный ток, А……………..…………………….400
2.9.4 Расчет емкости конденсатора фильтра С, Ф
(2.101)2.9.5 Рабочее напряжение конденсатора
Рабочее напряжение конденсатора больше значения выпрямленного напряжения
,В По расчетному значению С и рабочему напряжению выбираем конденсатор
К50-78-450В – 220мкФ ± 20%.
2.10 Выбор трансформатора источника питания
2.10.1 Теоретическое значение типовой мощности трансформатора
ST=KT·UН·IД ,Вт где KT – схемный коэффициент типовой мощности трансформатора;
UН – номинальное напряжение сети;
IД – средний выпрямленный ток.
ST=1,23·220·98=26519
2.10.2 Расчетная типовая мощность трансформатора
РТ=Кс·Кт·Sт ,Вт где Кс – коэффициент запаса, учитывающий возможное снижение напряжения сети.
РТ=1,1·1,23·26519=35880 .
По расчетному значению типовой мощности выбираем силовой трансформатор ТС-40 со следующими параметрами:
типовая номинальная мощность, Sт , кВА…………………………40
напряжение во вторичной обмотке, U2 , В………………………..208
напряжение короткого замыкания, Uкз , %…..…………………….10
2.10.3 Действующее значение первичного тока трансформатора
, ,А
где Кi1 – схемный коэффициент первичного тока;
Ктр – коэффициент трансформации трансформатора.
3 Описание работы системы
Регулятор предназначен для управления работой преобразователя по закону, заданному входным сигналом и защиты.
3.1 Блок регулятора.
Схема электрическая принципиальная блока регулятора приведена на листе 1 графической части курсового проекта. Блок регулятора состоит из дифференциальных усилителей заданного значения частоты вращения и фактического значения частоты вращения, регулятора частоты вращения, охваченного через ограничитель импульсного тока цепью отрицательной обратной связью, регулятора тока, широтно-импульсного модулятора, генератора тактовой частоты, схемы измерения и среднеквадратичного ограничения якорного тока и схемы защиты и контроля.
Регулятор частоты вращения состоит из основных элементов DA2.3,DA4 и VT4.
Заданное значение частоты вращения двигателя (напряжение в пределах от 0 до +/-10В) поступает на ВХОД1 преобразователя и далее на дифференциальный усилитель DA2.2, коэффициент усиления которого равен 1.
Действительное значение частоты вращения двигателя от тахогенератора поступает на ВХОД BR+ и далее через фильтр нижних частот с постоянной времени t»0.5мс на дифференциальный усилитель DA2.1 с коэффициентом усиления 0.35. Выходное напряжение усилителя можно изменять с помощью переменного резистора R30 в 2.5 раза. Таким образом, коэффициент усиления от ВХОДА BR+ до выхода с переменного резистора R30 можно регулировать в пределах от 0.35 до 0.14. Это позволяет нормировать напряжение тахогенератора на 8В задающего напряжения при напряжении самого тахогенератора в пределах от 20 до 30В. Этот предел можно расширить изменением номиналов резисторов R13 и R14.
Разность заданного значения и напряжения тахогенератора поступает на
пропорционально-интегрирующее звено DA2.3,DA4(ПИД-регулятор), напряжение на выходе которого изменяется до тех пор, пока разность напряжений на входе не станет равной нулю. Постоянную времени интегрирования и коэффициент усиления звена с помощью резистора R58 можно регулировать от Т=C17·R26=3мс и К=R52/R26=7.5 до Т=0 и К=1500.
При необходимости параметры регулятора можно изменить. Для этого конденсатор С17, резисторы R50 и R52 расположены на специальных контактах.
Резистор R45 и стабилитрон VD9 служат для ограничения максимального выходного напряжения на уровне +/-(10+/-0.5)В. С помощью резистора R46 можно установить уровень ограничения меньший 10В.
Операционный усилитель DA4 работает в режиме повторителя. Резистор R34 служит для установки 0. /4/