Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» Составил преподаватель Бобков А. И (стр. 3 из 6)
- для двигателей постоянного тока IH – 100%, IСТУП - IСТУП %
IСТУП=
*IH; A- для асинхронных двигателей
IСТУП=
*IHP; A6.3. Конструкция ящиков резисторов.
В настоящее время для крановых электроприводов применяют как правило стандартные ящики сопротивлений с использованием фехралевых элементов. Фехраль (Fe-80%, Cr-15%, AL-5%) имеют следующие постоянства: большое удельное сопротивление (1,18 0м*мм2/м), малый температурный коэффициент (0,00008), высокую допустимую температуру (850°С), достаточную механическую прочность.
Ящики резисторов на длительно допустимые токи от 215 до 24 А типов НФ-1 (нормализованный фехралевый) и КФ (крановый фехралевый) содержат каждый по 5 элементов (Cм. приложение 6-2).
Необходимо четко помнить разницу между элементами и ступенью сопротивления» В каждом ящике 6 элементов и 5-7 ступеней.
Элемент состоит из стального остова, на котором установлены фарфоровые сегментные держатели с желобками для наматываемой на ребро фехралевой ленты. К концам фехралевой ленты приварены медные пластинки, служащие для соединения элементов между собой. Для ящиков на токи 215+124 A (4 типа) сделаны также от пайки от середины элементов.
Ступени же ящиков на большие токи №№ 2тд.754.005.1+2ТД.754.001.4 представляют эквивалентное сопротивление двух половин элементов, включенных параллельно.
 |
В этом случае сопротивление ступени в четыре раза меньше, чем сопротивление элемента.
Для ящиков №№ 2ТД.754.001.5+2ТД.754.001.14 сопротивления ступени и сопротивления элементов совпадают.
 |
Сопротивления ступеней ящиков №№ 2 ТД.754.001.11+2ТД.754.001.14 меньше, чем сопротивление элемента (7 ступеней при 5 элементах).
 |
Для рассмотренных ящиков характерно то, что сопротивления нельзя изменять плавно, а можно подбирать, включая последовательно, параллельно и комбинированно только те части элементов, от которых сделаны отпайки на заводе. Ящики типа ЯС100/2 содержат по 10 элементов, на которых навита константановая лента или проволока (см. приложение 6.3). В этих ящиках имеется возможность набирать необходимую величину сопротивления точно при помощи хомутов (на проволочных элементах) или специальных зажимов (на ленточных элементах).
Все ящики допускают температуру перегрева токоведущих частей 270°С над температурой окружающей среды 35°С.
Ящики обычно монтируются на стеллажах, изготовленных из стального уголка. Допускается установка один над другим до шести ящиков. Соединение между отдельными ящиками и в пределах одного ящика производятся голыми медными проводами или шинами.
6.4. Выбор стандартных ящиков резисторов, применяемых в крановом электроприводе.
При подборе ящиков резисторов и составлении схем их соединений необходимо соблюдать следующие условия:
I. Величина подобранного сопротивления должна отличаться от расчетного сопротивления не более, чем на
10%.2. Длительно допустимый ток подобранных ящиков должен быть больше длительного расчетного тока:
Iподобр.
Iрасч.Другими словами запас по току должен быть:
1При этом данное соотношение должно быть близко к I, т.к. большие запасы приводят к большому перерасходу ящиков резисторов. Лишь в отдельных случаях, когда нельзя подобрать необходимую величину сопротивления, идут на большие запасы по току.
6.4.2. Порядок расчета и выбора резисторов.
Следует отметить, что однозначным является лишь расчет необходимых величин сопротивлений и токов.
Выбор ящиков, составление схем соединений является процессом творческим, допускающим различные варианты.
Иногда приходится до трех - четырех раз выбирать различные номера ящиков и составлять схемы соединений, пока не будет получен оптимальный вариант с минимальным числом ящиков и с минимальным числом перемычек (каждая перемычка - это «слабое» место в схеме, т.к. болты, крепящие ее, при вибрации во время работы крана, могут ослабить контакт и привести к сгоранию ящика в этом месте). Кроме того большое число перемычек затрудняет замену аварийных ящиков.
Расчет рекомендуется вести в следующей последовательности:
1. Выписать основные параметры двигателя, в том числе главные
для настоящего расчета.
1.1. Для двигателя переменного тока - номинальное напряжение
ротора (в каталогах эта величина часто приводится под названием
номинальное Э.Д.С. ротора - Енр) и номинальный ток ротора - Iнр
(указать при какой ПВ).
1.2. Для двигателя постоянного тока - номинальное напряжение
и номинальный ток Iн и IР (указать при какой ПВ).
2. Записать тип магнитного или силового контроллера, которым
управляется двигатель. Выписать из приложения 6-1 к настоящим методическим указаниям процентную разбивку пускорегулирующих резисторов. Зарисовать отсюда же принципиальную схему включения резисторов, включая обозначения ступеней. Сравнить зарисованную схему с принципиальной электрической схемой, взятой из каталога.
3. Определить номинальное сопротивление ротора (для двигателя
переменного тока) или номинальное сопротивление двигателя (для
двигателя постоянного тока).
4. Произвести расчет R, Ом и IСТУП, А для одной ступени по
формулам. Для остальных ступеней расчеты в пояснительной записке не приводятся, результаты расчетов сводятся в сводную таблицу, которую следует пронумеровать согласно сквозной нумерации пояснительной записки и озаглавить "Результаты расчета и выбора пускорегулирующих резисторов", таблица 6-1.
5. Приступить к подбору стандартных ящиков. При этом, если
расчетные токи ступени находятся в пределах до 42 А, то следует применять ящики с проволочными и ленточными элементами (см. приложение 6-3). Если же токи большие, то применять ящики типа НФ-I (см. приложение 6-2).
Выбор следует начинать со ступеней, имеющих наибольший I расч. с тем, чтобы элементы, которые могут остаться неиспользованными в ящике после побора данной ступени, можно было использовать для набора следующей ступени, расчетный ток которой меньше.
При подборе следует в начале подбора ближайший ящик сопротивлений по току по условию Iдопуст. Iрасч. ступени сопротивления так, чтобы R подбор
Rрасч.(с точностью 10%). В проволочных и ленточных ящиках здесь не возникает никаких проблем, т.к. отпайку от элемента можно сделать в любом месте. При использовании ящиков типа НФ-I иногда оказывается, что сопротивление одной ступени ящика гораздо больше Rрасч.. Тогда нужно искать варианты: принимать ящик на большие токи, вынуждено идя на запасы по току ; либо соединять ступени комбинировано.Например, если два элемента ящика мало, а три много, для подбора ступеней р I - Р 2, то может подойти такая схема:
 |
Результаты расчета и выбора пускорегулирующих
сопротивлений
Таблица 6-1
| ССтупень | По каталогу | Рассчитан | Подобрано | Погрешность | ЗЗапас по току | ||||
| R R,% | I I, % | RR, Ом | II, A | RR, Ом | II, А | _R % | _I % | Iподоб./I расч. | |
Однако следует помнить, что это уже нежелательное решение, т.к. оно связано с перекоммутацией ящика в случае замены при эксплуатации. Оно может быть оправдано лишь в том случае, если дает экономию в количестве ящиков по сравнению с другими вариантами.
Если после подбора ящиков остаются неиспользованными отдельные элементы - эти элементы могут быть использованы в эксплуатации на замену сгоревшим. Однако следует выбирать такие варианты, в которых резервных элементов - минимальное число.
Если в подобранную ступень входят элементы из ящиков с разными допустимыми токами, то естественно, что в качестве I подобранного следует принимать меньший ток.
При подборе каждой ступени результаты подбора заносятся в сводную таблицу (R, I,
R, 
) при этом рассчитывается по формуле: 