Агрегат подготовки холоднокатаных рулонов (стр. 3 из 4)
При этом изменяется скорость холостого хода, т. к. щ0 = 2·р·f/p (4.1.2). Для того, чтобы при изменении частоты максимальный момент двигателя оставался постоянным, необходимо также изменять напряжение, так чтобы соблюдался закон управления U/f = const (4.1.3).
Структурная схема преобразователя частоты представлена на чертежах КП.
Рассчитываем естественную механическую характеристику выбранного двигателя:
Определяем частоту вращения при идеальном холостом ходе, об/мин:
(4.1.4)Согласно формуле (4.1.4):
Определяем номинальною частоту вращения, об/мин:
(4.1.5)Согласно формуле (4.1.5):
Определяем номинальный и максимальный моменты двигателя, Н·м;
(4.1.6) 
(4.1.7)Согласно формуле (4.1.6), (4.1.7):
пределяем значение пускового момента, Н·м:
(4.1.8)Согласно формуле (4.1.8):
Находим критическое скольжение:
(4.1.9)Согласно формуле (4.1.9):
Находим критическую скорость, рад/с:
(4.2.0)Согласно формуле (4.2.0):
Уравнение механической характеристики имеет вид:
(4.2.1)Угловая скорость, рад/с:
(4.2.2)где
(4.2.3) – скорость идеального холостого хода, рад/с.Задаваясь значением s в пределах (0ч1,20)·sкр, согласно формулам (4.2.1), (4.2.2), (4.2.3), рассчитываем зависимости М=f(s), щ=f(s).
Таблица 3 – Параметры естественной характеристики асинхронного двигателя типа 4А355М4У3.
| s | 0,012 | 0,023 | 0,035 | 0,047 | 0,059 | 0,071 |
| M, Н·м | 1577,50 | 2624,69 | 3403,40 | 3779,90 | 3878,05 | 3812,52 |
| щ, рад/с | 155,11 | 153,40 | 151,50 | 149,62 | 157,0 | 145,85 |
Согласно уравнению (4.1.2) определяем скорость холостого хода при изменении частоты:
Таблица 4 – Величина скорости холостого хода асинхронного двигателя типа 4А355М4У3 при изменении частоты.
| f, Гц | 50,0 | 40,0 | 30,0 | 20,0 |
| щ0, рад/с | 157,0 | 125,60 | 94,20 | 68,80 |
Характеристики асинхронного двигателя типа 4А355М4У3 при частотном регулировании представлены на чертежах КП.
4.2 Выбор двигателя постоянного тока и тиристорного преобразователя
По мощности и частоте вращения двигателя главного привода выбираем ДПТ из условия:
(4.2.4) 
(4.2.5)Тип главного привода выбирается типа SHC-4502L.
Для выбранного двигателя паспортные данные см. п. 2.3.
Для управления ДПТ средней и большой мощности чаще всего используют управляемые выпрямители, выполненные по трехфазной мостовой схеме.
Трехфазная мостовая схема нашла наибольшее применение, так как она обладает лучшими энергетическими показателями, лучшим использованием питающих трансформаторов.
Выбирается трехфазная мостовая реверсивная схема, так как происходит совместное управление в замкнутых контурах, образованными тиристорными комплектами трансформатором, при этом протекает управленческий ток, который необходимо ограничивать реакторами.
Сглаживающие реакторы включаются последовательно с якорем двигателя и выбирается из условия сглаживания.
4.3 Определение параметров трансформатора, тиристоров, реактора
Трансформатор выбирается на основе расчетных вторичных напряжений и тока, а также расчетной мощности.
Рассчитываем значение вторичного фазного напряжения трансформатора:
(4.2.6)где КU=0,427;
Ud – напряжение преобразователя при угле отрывания тиристоров б=0, принимаем равным номинальному напряжению питания двигателя, В;
Кс=1,05-1,10 – коэффициент учета колебания напряжения сети на 10%;
Кб=1,05-1,10 – коэффициент, учитывающий неполное открывание вентилей при максимальном сигнале управления;
КR=1,05 – коэффициент, учитывающий падение напряжения в трансформаторе и вентилях.
Согласно формуле (4.2.6):
Рассчитываем значение тока фазы вторичной обмотка трансформатора:
(4.2.7)где Кi=0,815;
Кф=1,05-1,10 – коэффициент формы анодного тока;
Id – выпрямленный ток, равный номинальному току двигателя IДН.
Согласно формуле (4.2.7):
Находим действующее значение тока первичной обмотки трансформатора:
(4.2.8)где
(4.2.9) – коэффициент трансформации трансформатора.Согласно формуле (4.2.8), (4.2.9):
Находим расчетную типовую мощность трансформатора:
(4.3.0)где Кs=1,05
Согласно формуле (4.3.0):
По полученным данным выбирается трансформатор с номинальными параметрами:
(4.3.1)Тиристоры выбираются по среднему значению тока через вентиль с учетом увеличения тока двигателя в переходных режимах и по максимальному значению обратного напряжения.
Рассчитываем среднее значение тока через тиристор с учетом того, что тиристор в трехфазных схемах открыт третий периода:
(4.3.2)где Кз=(2-2,50) – коэффициент запаса по току;
Кох=1 – при принудительном охлаждением и
Кох=(0,30-0,35) – при естественном воздушном охлаждении со стандартным радиатором.
Согласно формуле (4.3.2):
Рассчитываем максимальную величину обратного напряжения:
(4.3.3)где К3U=(1,50-1,80) – коэффициент запаса по напряжению;
КUобр=1,0;
(4.3.4)Согласно формуле (4.3.3), (4.3.4):
По каталогу выбираем тиристоры с номинальными данными:
(4.3.5)Рассчитываем индуктивность уравнительного реактора:
(4.3.6)где Iур=0,10·IДН (4.3.7) – действующее значение уравнительного тока;
f1 – частота питающей сети;
КД = 0,62 – коэффициент действующего уравнительного тока.
Согласно формулам (4.3.6), (4.3.7):
В каждом из контуров уравнительного тока устанавливается один ненасыщенный реактор или два насыщающихся, причем индуктивность каждого из них должна быть равна полной расчетной величины.
Рассчитываем индуктивность цепи выпрямленного тока из условия сглаживания пульсации:
(4.3.8)