Расчёт частотного привода двигателя мощностью 700 кВт, напряжением 6000 В.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 7
1. Теоретические основы регулирования асинхронных двигателей 9
1.1. Способы управления асинхронным двигателем 9
1.2. Анализ скалярного и векторного регулирования 9
1.3. Моделирование процессов в системе преобразователь - асинхронный двигатель в процессе синхронизации напряжение инвертора с сетью 15
1.4. Работа асинхронного двигателя и статического преобразователя частоты с использованием ШИМ 23
1.5 Расчет энергопотребления при различных способах регулирования 26
2. Расчет преобразователя частоты 37
2.1. Выбор схемы преобразователя 37
2.2. Исходные данные 38
2.3. Проектирование преобразователя частоты 39
2.4. Выбор схемы и расчёт параметров выпрямителя 44
2.5. Расчёт параметров фильтра 48
2.6. Выбор элементов защиты преобразователя частоты 50
3. Специальная часть. Анализ работы автономного инвертора напряжения и расчет графиков мгновенных значений тока в установившемся режиме для заданной частоты. 52
3.1. Анализ работы автономного инвертора напряжения 52
3.2. Расчёт мгновенных значений тока для заданной частоты 56
3.3. Расчет нагрева, статических и динамических потерь преобразователя 57
3.4. Анализ функционирования систем управления управляемым выпрямителем и автономным инвертором напряжения 63
Заключение 65
Список использованных источников 67

Весь текст будет доступен после покупки

Всё большее применение систем с управляемыми статическими полупроводниковыми преобразователями энергии - общая тенденция развития современного регулируемого электропривода. С освоением промышленностью выпуска мощных силовых транзисторов и современной микропроцессорной техники создаются условия для разработки преобразователя частоты с высокими технико-экономическими показателями. Частотное регулирование угловой скорости электропривода переменного тока с двигателями с короткозамкнутым ротором находят широкое применение в различных областях промышленности.
Возможность регулирования угловой скорости асинхронного двигателя вытекает из формулы:
?=(60*f)/p (1)
где: f – частота питающего напряжения,
p – число полюсов асинхронного двигателя.
Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы мощностью от единиц до сотен киловатт достаточно широко применяют различных областях производства. Современный этап развития данного вида техники характеризуется существенным повышением технико-экономических показателей преобразователей частоты (ПЧ) за счет использования новых полупроводниковых приборов - запирающих GTO - тиристоров и силовых IGBT - транзисторов, микропроцессорных систем управления, прогрессивных конструкторских и схемотехнических решений.
Создаются также специальные асинхронные двигатели, предназначенной для работы в режиме регулирования скорости от преобразователей частоты. Ведущие российские и зарубежные электротехнические фирмы уже освоили производство транзисторных и тиристорных преобразователей частоты для электропривода. Основой таких преобразователей являются, как правило, трехфазные автономные инверторы напряжения с разного рода широтно-импульсным управлением. 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 ёмкости 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.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1.1. Способы управления асинхронным двигателем

Одним из способов управления асинхронными двигателями является использование преобразователей частоты. Использование частотного регулирования АД позволяет обеспечить точное поддержание давления, снизить влияние пусковых токов двигателя на питающую сеть, устранить колебания момента в процессе пуска и возникающие в этом режиме гидроудары. К недостаткам применения преобразователей для регулирования АД следует отнести повышенный уровень потерь в двигателе и, как следствие, их больший нагрев, повышенные требования к изоляции. Поэтому при питании от преобразователя АД может быть нагружен в среднем только до 90 – 95% процентов от мощности, реализуемой при питании от источника синусоидального напряжения. Применение для каждого регулируемого асинхронного привода преобразователя в большинстве случаев является неоправданно дорогим. Поэтому в большинстве случаев стараются ограничиться одним преобразователем, а остальные двигатели подключаются непосредственно к питающей сети и работают в нерегулируемом режиме. В этом случае решается только задача точного поддержания, например давления в системе, а остальные негативные факторы, присущие нерегулируем ому приводу остаются [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Виноградов А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». Иваново, 2008.- 298 с.
2. Онищенко Г.Б., Аксенов М.И., Грехов В.П. и др.; Под общ. ред. Г.Б. Онищенко. Автоматизированные электроприводы промышленных установок. - М.: РАСХИ, 2001. - 520 с.
3. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик, Н.Н. Шлаф, В.И. Афонин. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.
4. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И.Х. Евзеров, А.С. Горобец, Б. И. Мошкович и др.; Под ред. В.М. Перельмутер. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 319 с.
5. Мощные Полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник / В.Я. Замятин, Б.В. Кондратов, В.М. Петухов. - М.: Радио и связь, 1988. -576 С.

Весь текст будет доступен после покупки