Меню
Поиск



рефераты скачать Автоматизированный электропривод многоканатной подъемной установки

где 30 - ориентировочная длина каната  на  образование петли  в зумпфе ствола и закрепление каната к подъемным сосудам, м.


1.8.4. Массу mп всех движущихся частей подъемной  установки приведенную к окружности шкива трения, определим по формуле:

mп=Qп+2Qc+LпкР+Lукq+m¢ош+m¢м+m¢д=

=25×103+2×24,4×103+1157×4×8,4+1109×3´11,5+25,5×103+2039+9786=

=188´103кг,                                                      (1.41)

где Qп и Qc - масса полезного груза и масса скипа, кг;

    P и q - линейная масса подъемного и уравновешивающего канатов, кг;

    Lпк и Lук - длина подъемных и уравновешивающих канатов, кг;

m¢ош, m¢м, m¢д - масса отклоняющего шкива, машины и якоря  двигателя, кг.


1.8.5. Движущие усилия F получаем из основного динамического уравнения академика М.М. Федорова (таблица1.1):

F=[1,1Qп+(Н-2hx)×(q-P)]g ± mпа=

=[1,1×25×103+(1079-2×hx)(3×11,5-4×8,4)]9,81 ± 188×103а=

=283×103-23,5×hx ± 188×103a.                                        (1.42)


1.8.6. Эквивалентное усилие Fэк рассчитываем по формуле:

Fэк=,                                                     (1.43)

где Т¢п=куд(t¢+t¢1+t1+t3+t²+t²1)+t2+kпtп=0,5(3×2+2×2+19×2)+69+0,25×11=96 с;

куд=0,5, кп=0,25 - коэффициенты, учитывающие ухудшение  условий охлаждения во время соответственно ускоренного и  замедленного движения;

F и t - усилие и продолжительность элементарного участка  на диаграмме усилий.  

=(3394002+3393812)+(2829812+282981×282943+2829432)+

+(3957442+3928742)+(2800742+280074×260552+2605522)+

+(1477522+1448832)+(2576832+257683×257254+2572542)+

+(2012542+2012212)=9,158×103Н;                                  (1.44)

=308862Н.


                                        Таблица 1.1

h,м

а,м/с2

F,Н

1

0

0,3

339400

2

0,8

0,3

339381,184

3

0,8

0

282981,184

4

2,4

0

282943,552

5

2,4

0,6

395743,552

6

124,4

0,6

392874,112

7

124,4

0

280074,112

8

954,4

0

260552,512

9

954,4

0,6

147752,512

10

1076,4

0,6

144883,072

11

1076,4

0

257683,072

12

1077,6

0

257654,848

13

1077,6

0,3

201254,848

14

1079

0,3

201221,92

  


1.8.7. Коэффициент перегрузки при подъеме:

                                    (1.45)

где Fmax-максимальное движущее усилие при подъеме груза, Н.


1.8.8. Номинальную мощность двигателя Рд выбираем из условия:

                           (1.46)

Диаграммы движущих усилий приведены на рис.1.1.

Окончательно примем двигатель  П2-800-255-8КУ4  номинальной мощностью  Рном=5000 кВт, частотой вращения  nном=63 об/мин, так как разность между эквивалентной мощностью  и номинальной превышает 5%, т.е. [1]:



а перегрузка в период разгона составит:

< lдв=  ,                               (1.47)

                                                      

где lдв - перегрузочная способность выбранного двигателя.

2. СИЛОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА


Основная задача второго этапа проектирования - выбор  комплектного тиристорного электропривода из серии КТЭУ для подъемной установки, принятой на первом этапе  проектирования.


2.1. Исходные данные для расчета динамики электропривода


             Двигатель

Тип                                       П2-800-255-8КУ4

Номинальная мощность                          Рном=5000кВт

Номинальная частота вращения                 nном=63об/мин

Номинальное напряжение                           Uном=930В

Номинальный ток                                 Iном=5740А

Номинальный момент                             Мном=774кН×м

Номинальный поток возбуждения                 Фном=0,375Вб

Коэффициент полезного действия                  hном=90,5%

Ток возбуждения                                    Iв=145А

Напряжение обмотки возбуждения                     Uв=200В

Число полюсов                                       2р=16

Число параллельных ветвей якоря                     2а=16

Сопротивление обмотки якоря                 Rя20=0,00348Ом

Сопротивление дополнительных полюсов       Rд20=0,000631Ом

Сопротивление компенсационной обмотки       Rк20=0,00235Ом

Сопротивление обмотки возбуждения              Rв20=0,87Ом

Перегрузочная способность (рабочая)                 lр=1,6

Перегрузочная способность (выключающая)             lв=1,8

Число витков якоря                             Wяд=1080/16

Число витков главного полюса                        Wпд=84

Число витков добавочного полюса                      Wдд=2

Число витков компенсационной обмотки на полюс        Wкд=3


          Питающая сеть

Номинальное напряжение                            Uс=6000В

Частота                                            fс=50Гц

Мощность короткого замыкания                  Sк=15000МВ×А


     Подъемная машина

Тип                                                 ЦШ5´4

Эффективная мощность подъема                   Рэф=4317кВт

Максимальная скорость подъема                   Vmax=16м/с

Средняя скорость                                Vср=8,4м/с

Множитель скорости                                 l=1,35

Радиус шкива трения                                 Dшт=5м

Максимальное усилие                           Fmax=395743Н

 

2.2. Выбор тиристорного преобразователя


Наметим к применению силовую 12-пульсную схему  тиристорного электропривода с реверсом в  цепи возбуждения двигателя и последовательным  соединением  выпрямительных мостов. После выбора тиристорного преобразователя силовую схему уточним.


2.2.1. Активное сопротивление якорной цепи Rяц определяем по формуле:

Rяц=к1к2(Rя20+Rд20+Rк20+Rщ)=

1,15×1,1(0,00348+0,000631+0,00235+0,0005)=0,00880566 Ом,          (2.1)

где к1=1,15 - коэффициент приведения к рабочей температуре 60°С [2];

    к2=1,1 - коэффициент, учитывающий сопротивление соединительных

проводов [2];

    Rя20, Rд20, Rк20, Rщ - сопротивление обмотки якоря, дополнительных полюсов, компенсационной обмотки и щеточного контакта, Ом


2.2.2. Коэффициент пропорциональности между ЭДС двигателя и линейной скоростью определим по формуле:

                           (2.2)

где Uном и Iном - номинальные напряжение и ток двигателя;

    Rяц - сопротивление якорной цепи, Ом;

    Vmax - максимальная скорость подъема, м/с.


2.2.3. Коммутационное снижение выпрямленного напряжения определяем по формуле:

Uк ср=0,5eккvVmax=0,5×0,06×55×16=26,4 В,                              (2.3)

где ек - напряжение короткого замыкания трансформатора, отн.ед..

   

2.2.4. Эффективный ток за цикл работы подъемной установки определяем по формуле:

Iэф=Рэф/(Vmax×кv)=4317×103/(16´55)=4906 А,     

где Рэф - эффективная мощность подъема, Вт.

Выбор тиристорного преобразователя произведем по двум параметрам - выпрямленному току Id ном и выпрямленному напряжению Ud ном при соблюдении условий:

 Id ном ³ Iэф и Ud ном ³ Uном .                                          (2.4)

Применим комплектный  тиристорный  электропривод КТЭУ-6300/ 1050-1249314-200Т-УХЛ4. Тиристорный агрегат типа ТП3-6300/1050Т-10/ОУ4 с последовательным соединением мостов [2].


2.2.5. КПД тиристорного преобразователя, рассчитываем по формуле:

,                            (2.5)

где Udo - максимальное выпрямленное напряжение (угол управления a=0), В;

    DUк ср - коммутационное снижение выпрямленного напряжения, В;

    DUт=0,96 В - среднестатистическое падение напряжения на тиристоре [2].


2.2.6. Передаточный коэффициент ктп тиристорного преобразователя определим по формуле:

ктп=Ud ном/Uвх тп=1050/8=131,25 В,                                   (2.6)

 

где Ud ном - номинальное выпрямленное напряжение, В;

    Uвх тп=8 В - входное напряжение управления.


2.3. Выбор силового трансформатора


2.3.1. Полную мощность силового трансформатора Sт определим по формуле:

              (2.7)

где км ср вз=0,575 - средневзвешенный коэффициент

мощности[2].

    Рном - номинальная мощность двигателя, кВт.


2.3.2. Линейное напряжение вторичной обмотки, необходимое для выбора трансформатора, определим по формуле:

U2=(кз/ксх)×(Vmaxкv+Uкср+IэфRяц)=

=(1,1/1,35)(16×55+26,4+4906×0,00881)=773 В,                        (2.8)

где кз=1,1 - коэффициент запаса [2];

    ксх=1,35 - коэффициент схемы выпрямления [2];

    кu - коэффициент пропорциональности, В/(м/с);

    Uк ср - коммутационное снижение напряжения, В;

    Iэф - эффективный ток, А;

    Rяц - сопротивление якорной цепи, Ом;

    Vmax - максимальная скорость, м/с.

Выбор трансформатора производится по двум параметрам - полной мощности Sт ном и напряжению на вторичной обмотке U2ном при соблюдении условий:

Sт нои ³ Sт и U2ном ³ U2.                                              (2.9)

Для комплектной поставки в составе преобразовательного агрегата типа ТП3-6300/1050-10/ОУ4 применим масляный двухобмоточный  с  двумя  активными частями в одном баке трансформатор типа

ТДНПД-12000/10У2 [2].


2.4. Расчет сглаживающего реактора


Сглаживающую индуктивность определяем  из  условия непрерывности выпрямленного тока. При этом  принимается, что при угле отпирания тиристоров a=80° и токе нагрузки  10% от  номинального (0,1Id ном) режим прерывистого тока должен быть исключен.

    

2.4.1. Суммарное сопротивление цепи выпрямленного тока Rs рассчитываем по формуле:

                  (2.10)

2.4.2. Базовый ток определим по формуле:

                                      (2.11)

где U2 – максимальное значение напряжения на вентильной обмотке силового трансформатора.


2.4.3. Номинальный ток в относительных единицах:

;                                   (2.12)

Базовый параметр нагрузки определяется по графику рис.2.1.[2] для значений 150, mб=6 и iдв=0,076 и составляет tgQб=7.


2.4.4. Требуемый параметр нагрузки, обеспечивающий допустимый коэффициент пульсации тока в выпрямленной цепи:

                                   (2.13)


2.4.5. Суммарная индуктивность цепи выпрямленного тока.

                       (2.14)

где 2pf – угловая частота питающей сети;


2.4.6. Индуктивность активной части трансформатора.

                       (2.15)

где ек - напряжение короткого замыкания, отн.ед.;

    U2 ном - фазное напряжение вентильной обмотки, В;

    I2 ном - ток вентильной обмотки, А;

    f - частота питающей сети,Гц.


2.4.7. Индуктивность якоря двигателя Lд определяем по формуле Лиумвиля-Уманского:

                    (2.16)

где с1=0,1 - коэффициент для компенсированных электродвигателей;

    2р=16 - число пар полюсов;


    nном - номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

    Uном - номинальное напряжение двигателя, В;

    Iном - номинальный ток двигателя, А.

2.4.8. Индуктивность сглаживающего реактора определяем по формуле [4]:

          (2.17)

где Uном - номинальное напряжение двигателя, В;

    Iном - номинальный ток двигателя, А.

Применим реактор типа СРОС3-3200МУХЛ4 на номинальный ток

3200А и с индуктивностью 0,5 мГн [2].

 

2.5. Расчет автоматического выключателя в якорной цепи


2.5.1. Коэффициент пропорциональности между движущим усилием и током якоря двигателя кf определим по формуле:

                                      (2.18)

где Мном – номинальный момент двигателя, Н×м;

Rшт – радиус шкива трения, м;

Iном – номинальный ток двигателя, А.


2.5.2. Максимальный ток двигателя Imax рассчитаем по формуле:

                                          (2.19)


2.5.3. Ток уставки Iуст срабатывания реле максимальной защиты определим по формуле:

Iуст=кнImax=1,1×7329=8062 А,                                       (2.20)

где кн=1,1 - коэффициент надежности [2].

Применим автоматический выключатель ВАТ-42-1000/10-Л-У4 с реле защиты РДШ-6000 и диапазоном тока уставки

6000¸12000 А [1].


2.6.Выбор тиристорного возбудителя


2.6.1. Индуктивность обмотки возбуждения двигателя определим по формуле:  

                                  (2.21)

где L - индуктивность, обусловленная полезным потоком, Гн;

    Lр - индуктивность от полей рассеивания, Гн;

    2р - число пар полюсов;

    Wв=84 - число витков на полюс;

    sном=1,1 - коэффициент рассеивания при номинальном потоке [2];

    DФ - изменение потока, вызванное соответствующим изменением ампер-витков (DIвWв), Вб (рис.2.2.).

2.6.2. Постоянную времени цепи возбуждения Тв определим по формуле:

                                         (2.22)

где Lов - индуктивность обмотки возбуждения, Гн;

    Rов - сопротивление обмотки возбуждения, Ом.


2.6.3. Время рывка tр при высоте подъема Н=1079 м согласно графику [2]:

tр=2с.                                                           (2.23)


2.6.4. Требуемое значение коэффициента форсировки кф определим по формуле: 

                                           (2.24)

                                             (2.25)   

где Тв - постоянная времени возбуждения, с.


2.6.5. Максимальное значение выпрямленного напряжения Umax определим по формуле:

Ud max=КфUв ном=3,06×145=443,7 В,                                    (2.26)

где Uв ном - номинальное напряжение возбуждения при параллельном соединении полуобмоток возбуждения, В.

Применим тиристорный возбудитель  ТПР9-320/460Р-31У4 с номинальным током 320 А и номинальным напряжением 460 В [2].


2.6.6. Передаточный коэффициент ктв тиристорного возбудителя определим по формуле:

Страницы: 1, 2, 3


Новости
Мои настройки

   рефераты скачать  Наверх  рефераты скачать  

© 2009 Все права защищены.