Призначення стрічкового конвеєра. Область застосування

Якщо , в приводну станцію вводять відкриту передачу:

зубчасту - від тихохідного  валу до валу барабана, клинопасову - від електродвигуна до редуктора. Передаточне відношенні додаткової передачі

 

3.11 Перевірка електродвигуна на пускові навантаження

Пуск електродвигуна під  навантаженням можливий при співвідношенні

крутних моментів:

Так як для вибраного двигуна: 

 

 

За формулою визначаємо статичний  крутний момент, приведений до валу двигуна

 

Умова пуску електродвигуна виконується.

4. Вибір і розрахунок  системи електропривода.

4.1. Функціональна  схема.

Пристрій плавного пуску  забезпечує плавний пуск і зупинку  двигунів змінного струму, використовуваних для приводу самих різних механізмів. При підключенні звичайного електродвигуна безпосередньо до живильної мережі, виникають кидки струму, що перевищують номінальний струм двигуна в 6-7 разів. При цьому в момент пуску двигуна відбувається просадка напруги, найчастіше приводить до відмови або збоїв іншого електрообладнання, підключеного до тієї ж мережі живлення. На електродвигун подібні пуски також виробляють негативний вплив. Швидше зношується ізоляція обмоток двигуна, частіше виходять з ладу підшипники. Все це призводить до скорочення терміну служби двигуна.

Отже, при прямому пуску  АД мають місце явища, котрі негативно  впливають на роботу двигуна, мережі і механізму. Частково вирішити цю проблему можна, обмеживши пусковий струм  машини. Для цього на початку пуску  послідовно з обмоткою статора вмикається додатковий опір або індуктивність, які після певного часу шунтуються контактами пускового контактора. Використовується також автотрансформаторний пуск та пуск із перемиканням обмотки статора із зірки в трикутник.

Основним недоліком таких  дій є те, що вони, розв'язуючи задачу обмеження пускового струму, не забезпечують плавність пуску.

Нині ці задачі вирішуються  успішно за допомогою пристроїв плавного пуску, побудованих на основі ТРН.

Якщо використати ТРН  і забезпечити на його виході плавне зростання напруги під час пуску, це приведе до плавної зміни та обмеження пускового моменту і струму двигуна. Плавне зростання напруги можна одержати, застосувавши на вході системи імпульсно-фазового керування ТРН задавач інтенсивності і(або) обмеживши струм із використанням замкненого контуру регулювання струму.

Блок керування містить  мікропроцесор, який керує пристроєм. Для обмеження пускового струму на бажаному рівні формується зворотний зв'язок за струмом за допомогою трансформаторів струму та випрямляча.

Використання мікропроцесора дає змогу, поряд із формуванням процесів пуску і гальмування, реалізувати захист двигуна і перетворювача, а також провести діагностику стану електропривода.

Для формування плавного пуску  і гальмування мікропроцесор реалізує функцію задавача інтенсивності, який задає темп зростання (при пуску) і спадання (при гальмуванні) напруги на клемах статорної обмотки двигуна. Одночасно мікропроцесор контролює струм і в разі досягнення ним заданої величини обмеження починає діяти контур регулювання струму. Обмеження струму спричинює до обмеження пускового моменту двигуна і зменшення спаду напруги в мережі.

Для механізмів зі значним  моментом зрушення з місця в пристроях плавного пуску використовується так звана функція бустера. Суть бустера полягає у тому, то на короткий час, який не перевищує кілька періодів кривої напруги, до двигуна прикладається підвищена (найчастіше - повна) напруга живлення, що дає змогу зрушити з місця механізм. Потім напруга примусово зменшується і процес пуску триває з темпом, що задається датчиком інтенсивності.

Криві напруги струму та швидкості при пуску двигуна  та при відсутності або наявності функції бустера відповідно зображені на рис.4.1 та рис.4.2.

           

Рис.4.1.При наявності бустера.           Рис.4.2.При відсутності функції бустера.

Для гальмування можна  застосувати або гальмування  із заданою 
інтенсивністю за допомогою поступового зменшення напруги живлення, або динамічне гальмування шляхом подання в статорну обмотку постійного струму, або, нарешті, гальмування вільним вибігом.

Виходячи з цих міркувань, вибираємо пристрій плавного пуску (УПП) на базі ТРН.

Рис.4.1. Функціональна схема  УПП.

В якості УПП для нашої  схеми вибираємо пристрій Altistart01, який призначений для обмеження пускового моменту, плавного пуску і гальмування асинхронних двигунів. Використання пристрою Altistart 01 поліпшує пускові характеристики асинхронних двигунів, забезпечуючи контрольований, безударний, плавний пуск. Воно дозволяє виключити механічні удари, що є причиною передчасного зносу, зменшити витрати на ремонт, скоротити простої устаткування. Altistart 01 обмежує момент і кидки струму при пуску механізмів, для яких не потрібен великий пусковий момент

Призначений для двигунів потужністю від 0,75 кВт до 75кВт.

Напруга живлення двигунів: 230, 400, 480 і 690 В, 50/60 Гц.

4.2. Вибір струмообмежувальних  реакторів.

Струмообмежуючі реактори являють  собою апарати (або електротехнічні  пристрої), призначені для обмеження  струмів КЗ в електричній мережі. Застосування реакторів дозволяє знизити  вимоги до електродинамічної і термічної  стійкості провідників і апаратів; полегшити роботу ряду елементів  електроустановок, у тому числі генераторів  електростанцій, при перехідних процесах; знизити вартість електроустановок і розподільних мереж.

Вибираємо струмообмежуючий реактор слідуючи з умови:

(410>380)

(20,5>3,34)

Тип	Індуктивність, мГн	Ном. напруга мережі, В	Ном. струм, А  (частоти 50 Гц)	Однохвилинна випробувальна напруга, кВ (частоти 50 Гц)	Маса, кг
РТСТ-20,5-2,02У3(Т3)	2,02	410	20,5	>3	14,5

 

4.3 Вибір тиристорів

У схемах статичних перетворювальних пристроїв силового типу широко застосовуються тиристори, які є нелінійними  електричними ключами, працюючими в  функції струму управління.

На підставі технічних  умов на розробку і номінальних даних  перетворювача необхідно вибрати  тиристори, схему з'єднання і число  вентилів в еквівалентній схемі  ключа.

Вибір тиристора по напрузі  і його клас здійснюється на підставі наступної розрахункової формули

де  - коефіцієнт рівномірності розподілу напруги по послідовно сполученим тиристорам (при N = 1, = 1);

N - число послідовно з'єднаних  тиристорів в схемі еквівалентного  вентиля;  

- Коефіцієнт навантаження, значення  попередньо приймається = 0.5;

Округляємо результат  до сотень і ділимо на 100, отримаємо  клас тиристора - 11й клас.

Вибір тиристора по струму проводиться на підставі величини максимального  середнього значення струму, що проходить  через прилад.

Вибираємо тиристор за двома  параметрами - и .

За довідником знаходимо  тиристор Т161-160-12 УХЛ2

Його параметри:

I_ср = 160 А,

U_зв.мах = 1200 В,

I_вкл = 100 мА,

I_кер = 1.85 А,

dU_экр/dt = 1000 В/мкс,

t_відкл = 150 мкс.

 

 

 

 

 

5. Створення віртуальної моделі та дослідження її характеристик у програмі MathLAB Simulink. Рис.4.1. Структурна схема системи ТРН-АД.

ЕR – задаючий пристрій (U=0..10 B);

AI – задатчик інтенсивності першого порядку;

    де АН – пристрій  для задання сигналу ривку;

         INT – інтегратор першого порядку, який формує сигнал пропорційний лінійному прискоренню;

AR – регулятор швидкості (пропорційний);

UZ – тиристорний регулятор напруги з коефіцієнтом передачі K_trn і сталою часу ;

– коефіцієнт пропорційності між напругою на статорі та моментом двигуна;

 – коефіцієнт передачі зворотного зв’язку по моменту;

J – повний момент інерції системи;

M_c – статичний момент;

Так як  

Таким чином 

 

Оскільки =10 В - напруга керування;

 

Рис.4.3. Графіки зміни швидкості  та моменту.

6. Висновок:

Таким чином, вибрана система плавного запуску Altistart 01 дозволяє плавно запускати двигун, покращити його пускові характеристики, зменшити пускові струми та знизити імовірність передчасного виходу з ладу.

Якщо ж проаналізувати графіки, то легко помітити, що момент статичний та створюваний двигуном змінюється відповідно до заданого значення, а графік зміни швидкості дещо відрізняється від очікуваного. Отже, для більш точного повторення графіку зміни швидкості із заданим, система потребує детального аналізу та розрахунків.

 

 

 

Зм.

Аркуш

№ Документа_

Підпис_

Дата_

Аркуш_

ОА91-08 ПЗ