Разработка аналоговой системы автоматического управления следящим электроприводом (стр. 3 из 9)
Таблица 1.2 – Параметры тиристора Т132-40
| IОТКР.МАКС, А | IЗКР.МАКС, mА | IВКЛ, mА | UОТКР.МАКС, В | UЗКР.МАКС, В | UУ.ОТ, В |
| 40 | 5 | 150 | 1,75 | 100…1200 | 4 |
1.3 Определение параметров якорной цепи электропривода
Активное сопротивление трансформатора, приведенное к цепи выпрямленного тока:
,где
– мощность короткого замыкания трансформатора, 
; a – число параллельных проводов, а=3;m – число фаз, m=3;
I2Л – выпрямленный ток, I2Л=14,8 А.
Индуктивное сопротивление трансформатора, приведенное к цепи выпрямленного тока:
,где UL – индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора, UL=0,05.
Сопротивление, вносимое за счет перекрытия анодных токов:
,где m – коэффициент пульсаций, m = 3.
Сопротивление щеточного контакта:
.Индуктивность трансформатора, приведенная к контуру двигателя:
где f – частота напряжения питающей сети, f=50 Гц.
Индуктивность двигателя складывается из индуктивности якоря и индуктивности дополнительных полюсов электродвигателя (n=2):
,где KL – коэффициент индуктивности, KL=0,6;
UH, IH, ωН – соответственно номинальное напряжение, ток и угловая скорость двигателя;
р - число пар полюсов, p=2.
Активное сопротивление сглаживающего дросселя:
,где
- падение напряжения на активном сопротивлении сглаживающего дросселя; 
.Расчетное активное сопротивление цепи якоря:
где RПР – сопротивление проводников, RПР < 1,5 Ом.
Индуктивность сглаживающего дросселя :
где E/d0– выпрямленная ЭДС преобразователя при условном холостом ходе и α=0, E/d0=361,8 В;
iе – относительная величина эффективного значения пульсаций первой гармоники выпрямленного тока, iе = 0,02 ... 0,03;
ω’ – угловая скорость первой гармоники выпрямленного напряжения:
eп – относительная величина эффективного значения первой гармоники выпрямленного напряжения при αПРЕД, eп=0,23
,где kФН– номинальная величина коэффициента по потоку:
ωmin – скорость вращения электродвигателя, соответствующая нижнему пределу его регулирования,
,где D – диапазон регулирования скорости, D=40. Тогда
Расчетная индуктивность якорной цепи:
.Электромагнитная постоянная времени:
.Электромеханическая постоянная времени:
,где J – момент инерции привода в целом,
Следовательно
.1.4 Построение статических характеристик тиристорного преобразователя
Регулировочная характеристика преобразователя при условном холостом ходе может быть построена по следующему уравнению:
.Зависимость напряжения на якоре электродвигателя в функции угла регулирования преобразователя при неизменном (номинальном) моменте на валу может быть определена с помощью уравнения:
,где RT+RП – внутреннее сопротивление источника питания.
Таким образом
Результаты расчётов для построения статических характеристик представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Результаты расчетов для построения статических характеристик
| α | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60 | 70° | 80° | 90° |
| Ed(α) | 361,80 | 356,30 | 339,98 | 313,33 | 277,15 | 232,56 | 180,90 | 123,74 | 62,83 | 0 |
| Ud(α) | 351,24 | 345,74 | 329,42 | 302,77 | 266,59 | 222,00 | 170,34 | 113,18 | 52,27 | - |
По значениям
и 
найдём так называемый динамический запас по напряжению 
, необходимый для реализации жесткой характеристики при действии отрицательной обратной связи по скорости: 
.Начальный (минимальный) угол регулирования можно определить графически или из уравнения:
.Графики статических характеристик приведены на рисунке 1.2
Характеристика “вход - выход” преобразователя EТП=Еd=f(UУ) может быть построена при известной регулировочной характеристике системы управления тиристорами
= f (UУ), представленной на рисунке 1.3 и по регулировочной характеристике Ed= f ( ), представленной на рисунке 1.2 путем последовательного перестроения. 
Общий вид зависимости EТП=Ed=f(UУ) для соответствующей системы приведен на рисунке 1.4.
Значение
определяем исходя из заданного диапазона регулирования: 
.Ему соответствует угол регулирования
и, соответственно, 
.По полученной характеристике определяем коэффициент передачи преобразователя:
.1.5 Выбор и краткое описание комплектного тиристорного преобразователя
По результатам расчетов и построенной статической характеристике выбираем источник питания на базе КТП – нереверсивную трёхфазную тиристорную станцию управления двигателями типа ШУВ3501-12АУ4. Станция имеет мостовую силовую схему, рассчитана на номинальный выпрямленный ток до 50 А, номинальное выпрямленное напряжение до 230 В.
Структурная схема комплектного тиристорного преобразователя серии ШУВ3501-12АУ4 представлена на рисунке 1.5.
На рисунке 1.5 приняты следующие обозначения:
Р – токоограничительные реакторы; БЗРП – блок защиты сети от радиопомех; А1-А4 – автоматические выключатели; ТТ – трансформаторы тока; БЗП – блок защиты от перенапряжений; ВС – вентильная секция; ПР – предохранитель; БЗ – блок защиты; УДР – узел управления дистанционным расцепителем; ПДТ – панель датчика тока; СЗ – сеточная защита; ПНЗ – панель нулевой защиты; РУ – регулирующее устройство; БУПН – блок усилителя полупроводникового нереверсивного; БКТ – блок коррекции и токоограничения; ЛУ – логическое устройство; БЛ – блок логики; БКЛ – блок ключей; ДН – датчик напряжения; Ф – фильтр сетевого напряжения; БП – блок питания; БВ – блок возбуждения двигателя; В – вентилятор.