Федеральне агентство з освіти
Державна освітняустанова вищої професійної освіти
Кузбасский державний університет
Кафедра електроприводу та автоматизації
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до дипломної роботи
Тема роботи:
Розробка й монтаж лабораторногостенду на основі перетворювача
ЕТ6
Автор проекту: студентгрупи ЕА-022
Бурзянцев А.В.
Перевірив: к.т.н, доцент кафедри ЕПА
сидільців С.В.
Кемерово 2007
Зміст
Введення
1. Опис електроприводу
1.1 Основні технічні дані іумови роботи
1.2 Конструкція електроприводу
2. Будову та принцип роботи
2.1 Структурна схема електроприводу
2.2 Принцип роботи електропривода
3. Склад тиристорногоперетворювача і принцип роботи його складових частин [2]
3.1 Силова схема
3.2 Схема формування керуючихімпульсів
3.3 Регулятор швидкості
3.4 Регулятор струму з датчиком струму ісхемою обмеження похідної
напруги на виході регулятора
3.5. Схема обмеження мінімальногокута керування
3.5 Схема обмеження мінімальногокута керування
3.6 Схема обмеження струму якоря
3.7 Схема захисту
Додаток 1
Додаток 2
Введення
Багато уваги приділялосяпошуку можливостей заміни електромашинних перетворювачів статичнимивентильними перетворювачами. У свій час набула деякого поширеннясистема керований ртутний випрямляч - двигун
(УРВ-Д). Однак особливостіртутних вентилів не дозволили цій системі успішно конкурувати з системоюГ-Д. Ця задача отримала успішне вирішення тільки після створення напівпровідниковихкремнієвих вентилів і досконалих систем імпульсно-фазового (СІФК) управлінняна базі мікроелектроніки, які дозволили розробити тиристорніперетворювачі з високими технічними показниками [1].
Лабораторний стенд зібранийна основі серійно випускається уніфікованого електропривода серії ЕТ6 іявляє собою автоматизований електропривод постійного струму. Стенд служитьдля вивчення і дослідження параметрів роботи електропривода та зняттяосцилограм контрольних точок та показань приладів. Він призначений для регулюванняі стабілізації частоти обертання електроприводу постійного струму в діапазоні1:10000.
1. Опис електроприводу
1.1 Основнітехнічні дані і умови роботи
Електроприводпризначений для роботи в закритих опалювальних приміщеннях при наступнихумовах:
В· висота над рівнем моря не більше 1000 м;
В· температура навколишнього повітря(Всередині шафи) від +5 до +45 В° С;
В· відносна вологість навколишньогоповітря 80% при температурі 30 В° С.
Навколишнє середовищеневибухонебезпечна, не містить струмопровідного пилу, агресивних газів і пари вконцентраціях, що руйнують метали і ізоляцію. Зміст масел, пилу - вмежах санітарних норм.
Основні технічніпараметри електроприводу вказані в табл. 1.
Таблиця 1
Найменування параметра
Од. вимірювання
Вимоги техніческіхусловій
Напруга мережі
В
380 (+10-15)%
Частота мережі
Гц
50 В± 1
Потужність електродвигуна
кВт
0,611,3
Максимальний діапазон регулюваннячастоти обертання електродвигуна
10000
Електроприводзабезпечує роботу у всіх 4-х квадрантах механічної характеристики призміні керуючої напруги в межах В± 10В.
1.2 Конструкціяелектроприводу
Електропривод серії ЕТ6складається з тиристорного перетворювача, електродвигуна з вбудованимтахогенератором, узгоджувального трансформатора серії ТСТ, задатчика частотиобертання і струмообмежувальних реакторів РТ.
Електроприводконструктивно являє собою комплектний пристрій, виконане у відкритомувиконанні (ступінь захисту IP00) і призначене (крім електродвигуна) длявстройки в шафу.
Перетворювач маєблочну конструкцію, що забезпечує оперативну заміну блоків і можливістьремонту або заміни окремих елементів.
Зовнішній виглядперетворювача наведено на рис. 1.
В електроприводізастосовані електроізоляційні матеріали класу нагрівостійкості не нижче В.
Рис.1. Перетворювачтиристорний
2. Пристрій іпринцип роботи
2.1 Структурна схемаелектроприводу
Електропривод серії ЕТ6являє собою електромеханічний пристрій, що служить для регулювання істабілізації частоти обертання електродвигуна постійного струму в діапазоні1:10000.
Структурна схемаелектроприводу наведена на рис. 2.1, де:
РС - регулятор швидкості;
РТ - регулятор струму;
U то = f (n) - вузолЗалежно токоограніченія;
ТП - тиристорнийперетворювач;
ДТ - датчик струму;
ДС - датчик швидкості;
R е. - еквівалентний опір якірного ланцюга;
Т я -електромагнітна постійна часу;
Т м -електромеханічна постійна часу;
К - конструктивнийкоефіцієнт;
U з - задає напругу;
U огр = f (U c ) - вузол обмеженнямінімального кута управління;
U дс - напруга датчика швидкості;
О”U 1 - різниця (U з -U дс );
U рс - напруга на виході регуляторашвидкості;
U то - напруга вузла токоограніченія;
U дт - напруга на виході датчика струму;
О”U 2 - різниця (U рс -U дт );
U рт - напруга на виході регулятораструму;
U я - напруга на якорі двигуна;
I я - струм якоря двигуна;
n - частота обертання електродвигуна;
М - двигун;
Принциповаелектрична схема наведена в Додатку 1.
2.2 Принцип роботиелектроприводу
Електропривод складається здвох замкнутих контурів підлеглого регулювання: контура струму (РТ) і контурушвидкості (РС).
Робота електроприводуздійснюється наступним чином:
Рис. 2.1 Структурнасхема електроприводу
За наявностінеузгодженості (О”U 1 ) на вході регулятора швидкості (РС),на його виході формується сигнал, пропорційний цьому неузгодженості,який, порівнюючись з поточним значенням струму якоря, надходить на вхідрегулятора струму РТ. Регулятор струму посилює цю різницю і подає керуюченапруга на схему формування керуючих імпульсів (СІФК), функція якоїполягає у формуванні та розподілі імпульсів управління силовими тиристорами.У міру зменшення неузгодженості (під дією негативного зворотного зв'язкупо частоті обертання) відбувається стабілізація часті обертання двигуна нарівні, пропорційному напрузі завдання (U з ). Коефіцієнтпосилення системи регулювання забезпечує необхідний діапазон регулюванняі достатню точність підтримки частоти обертання при різних збурюючихвпливах.
Обмеження струму якорядвигуна здійснюється шляхом обмеження напруги виходу регуляторашвидкості.
Передбачено залежнеобмеження струму в функції частоти обертання.
тиристорнийперетворювач автоматизований електропривод
3. Склад тиристорногоперетворювача і принцип роботи його складових частин [2]
Тиристорнийперетворювач є керованим двополярного, шестіпульсним випрямлячем,складається з:
силової схеми;
схеми формув...
