Схема преобразователя частоты и выбор элементов его защиты. Расчёт параметров выпрямителя, его силовой части и параметров силового трансформатора. Анализ функционирования систем управления управляемым выпрямителем и автономным инвертором напряжения.
При низкой оригинальности работы "Расчеты преобразователя частоты для регулирования скорости асинхронного двигателя", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
С освоением промышленностью выпуска мощных силовых транзисторов и современной микропроцессорной техники создаются условия для разработки преобразователя частоты с высокими технико-экономическими показателями. Современный этап развития данного вида техники характеризуется существенным повышением технико-экономических показателей преобразователей частоты за счет использования новых полупроводниковых приборов - запирающих GTO-тиристоров и силовых IGBT-транзисторов, микропроцессорных систем управления, прогрессивных конструкторских и схемотехнических решений. Разработка проводится по следующим направлениям: - разработка GTO-тиристоров и быстровосстанавливаемых диодов; - разработка IGBT-транзисторов в виде модулей; - разработка специальных малоиндуктивных конденсаторов для защиты инверторов; - разработка специальных фильтровых конденсаторов большой единичной емкости для входных цепей инверторов; - разработка новых решений схемотехники в части силовой схемы и системы управления преобразователя; - разработка оптимальных алгоритмов управления и регулирования преобразователя и электропривода; - разработка микропроцессорных систем управления и их программного обеспечения.Сделать расчеты преобразователя частоты для регулирования скорости асинхронного двигателя (АД). Технические данные двигателя необходимо взять из таблицы д 1 в соответствии с заданным вариантом. момент нагрузки на валу двигателя активного характера и приравнивается к номинальному значению;Используется принцип однократной коммутации вентилей с продолжительностью ведущего положения ключей 180 электрических градусов, или широтно-импульсная модуляция. При использовании ШИМ автономный инвертор выполняет регулирование частоты и напряжения одновременно. В таком случае на входе преобразователя используют нерегулируемый выпрямитель, а торможение двигателя происходит путем выключения двигателя от источника постоянного напряжения и замыкание статора на активное сопротивление.Силовые ключи (IGBT модули) выбирают по напряжению и току нагрузки. Для этого используют технические параметры асинхронного двигателя, которые приведены в таблице д1. Среднее значение тока, который употребляется инвертором из цепи постоянного тока при номинальной частоте АИН равняется: где Квг = 1,1 … 1,2 - коэффициент, который учитывает влияние высших гармоник. Активное Rен и индуктивное Хен напряжения найдем по схеме замещения асинхронного двигателя (рисунок 3). Номинальное сопротивление, которое рассматривается как базовое: Для номинальной частоты АИН определяется активное и индуктивное сопротивление фазы асинхронного двигателя: где sн - номинальное скольжение, которое обусловлено относительной разницей угловой скорости магнитного поля w0 и угловой скорости ротора АД wн: В состав модулей входят транзисторы и диоды, параметры которых согласованы с паспортными параметрами модуля, потому нет необходимости рассчитывать значения отдельных элементов.Выбор схемы выпрямителя зависит от мощности нагрузки. Однако использование этих схем оправдано при невысоких требованиях к КПД, нагрузке и небольшом диапазоне регулирование напряжения, так как в этих схемах частота пульсаций в два раза меньше по сравнению с трехфазной мостовой схемой.Необходимость использования трансформатора может быть рассчитана исходя из необходимого значения наибольшего напряжения на выходе выпрямителя: где ксх - коэффициент схемы,который равен 2,34 для мостовой схемы и 1,17 для нулевой схемы выпрямителя, Uф - фазное напряжение электрической сети, В.Среднее значение тока, который протекает через плечо випрямителя, обозначается: где m - количество фаз выпрямителя; ку - коэффициент, учитывающий наличие уравнительного тока при использовании реверсивной схемы с совместимым управлением. Считая нагрев тиристора (i2 • t) пропорциональным и учитывая математическую зависимость t и ?, можно определить средний ток, протекающий через тиристор: выбираем большее значение тока, где kl - коэффициент угла открытия (зажигания) тиристора. Угол открытия тиристора определяется на основании выражения: Зависимость коэффициента k? от угла открытия тиристора ? дается в таблице 1.Токоограничительные реакторы ставятся на входе управляемого выпрямителя и используются для ограничения скорости роста тока в цепи тиристоров. Реактор выбирается по необходимой индуктивности, току на входе преобразователя и напряжению.После выбора силового трансформатора необходимо определить индуктивность и активное сопротивление силового контура тиристорного преобразователя. Индуктивность силового контура тиристорного преобразователя определяется так: , где Ltp ф (р) - индуктивность фазы силового трансформатора или токоограничительного реактора, Гн;Сглаживание пульсаций напряжения в цепи постоянного тока происходит с помощью Г - образных или П - образных LC - фильтров. Значение емкости конденсатора определяется уровнем пульсаций напряжения в цепи постоянного тока ?UС. При fi = 0 она достигает наибольшего значения, которое определяется по формуле: Если емкость конденсатора обозн
План
Содержание
Вступление
1. Техническое задание
2. Выбор схемы преобразователя
3. Проектирование автономного инвертора напряжения
4. Выбор схемы и расчет параметров выпрямителя
4.1 Выбор схемы выпрямителя
4.2 Выбор и расчет параметров силового трансформатора
4.3 Определение параметров тиристоров управляемого выпрямителя
