 |
|
ДИПЛОМНА РАБОТА
На тема:
Технически асинхроничен двигател
2006 г.
Съдържание
1. Системи за параметрично управление на асинхронните двигатели
1.1. Дроселно управление на асинхронните двигатели
1.2. Тиристорни системи с параметрично регулиране на скоростта на асинхронния двигател
Трета глава. Избор и оразмеряване на електрозадвижването
1. Избор на тип електродвигател за главното задвижване
1.2. Избор на кинематична схема
1.4. Определяне на статичната мощност на двигателя P
Четвърта глава. Избор и оразмеряване на спомагателните механизми
1. Определяне на спирачният момент
4. Проектиране на силовия блок за системата ПТК - АД с навит ротор
4.1. Избор на комутационна и защитна апаратура
4.2. Оразмеряване на силовата част
Пета глава. Проектиране на системата за управление на ПТК
1. Проектиране на генератор на трионообразно напрежение (ГТН)
2. Проектиране на регулатора по скорост
3. Проектиране на възела ПОВ по момент.
4. Проектиране на суматора на управляващите напрежения от регулатора по скорост и ПОВ по момент
Шеста глава. Проектиране на захранващият блок и блока за блокировка и сигнализация
1. Оразмеряване и избиране на трансформатор
2. Оразмеряване и избиране на диоди
3. Оразмеряване на изглаждащ филтър.
4. Триизводни стабилизатори на фиксирано напрежение.
Седма глава. Анализ на получените резултати и изводи
Въведение
В различни отрасли на промишлеността се използват механизми, чиято скорост в процеса на работа трябва да се регулира. Това може да се постигне, като се променя скоростта на електрическите двигатели, които ги задвижват.
В сравнение с електрозадвижванията за постоянен ток електрозадвижванията с асинхронни двигатели имат редица предимства: асинхронните двигатели са по-евтини, по-прости по конструкция и за обслужване, не изискват преобразуване на електрическата енергия, която се произвежда и пренася с променлив ток. По тези причини асинхронните двигатели са намерили широко приложение в промишлеността, включително и в регулируемите еликтрозадвижвания.
Най-голямо приложение в промишлеността са намерили следните начини за регулиране на скоростта на асинхронните двигатели:
1.) параметрично регулиране или регулиране чрез изменение на хлъзгането, при което се изменят или параметрите на машината (активното или индуктивното съпротивление във веригата на ротора или статора), или големината и симетрията на прилаганото към статора напрежение;
2.) превключване на броя на чифтовете полюси;
3.) изменение на честотата на захранващия ток;
4.) каскадни схеми на включване.
Предмет на този дипломен проект е импулсното регулиране на скоростта на асинхронните двигатели, което се отнася към параметричните методи за регулиране. При импулсното регулиране скоростта на асинхронния двигател, както и при двигателите за постоянен ток, периодично се изменя големината на подаваното на двигателя напрежение, стойността на допълнително включените в ротора или статора съпротивления или се превключват фазите на статорната намотка. Първоначално и при асинхронните двигатели е била използвана електромагнитна превключваща апаратура, а през последните години се използват полупроводникови, основно тиристорни, комутатори ТК-симетрични и несиметрични схеми.
……………………………..
1.2. Тиристорни системи с параметрично регулиране на скоростта на асинхронния двигател
Използването на тиристорите позволява сравнително лесно да се регулират скоростта на въртене и моментът на АД, както чрез изменение на напрежението, приложено към статора, така и чрез импулсно регулиране на тока в ротора. С помощта на тиристорните комутатори може да се осъществи плавно регулиране на скоростта в затворената система и да се получат механични характеристики, практически с каквато и да е желана форма.
Тиристорното параметрично регулиране на скоростта на АД е аналогично на дроселното и има същите предимства и недостатъци. Замяната на дроселите с насищане с тиристорни комутатори дава редица допълнителни предимства- тиристорите са безинерционни и управляващата им мощност е малка, а загубите на мощност в самите тиристори е незначителна; тиристорите имат по-малки габарити и маса, но факторът на мощността на системата се влошава.
Регулирането на скоростта на въртене на АД чрез изменение на напрежението на статора се осъществява чрез изменение на ъгъла на опушване на тиристорите (фаза управление на тиристорите), които са включени последователно на статорните намотки.
……………………………………
Използването на една или друга схема се определя в значителна степен от необходимия диапазон на регулиране на скоростта и момента на АД. Тъй като в първата и четвъртата схема еквивалентното съпротивление на веригата се изменя от 0 до съответно R1 и R2, то областта на регулиране е ограничена от естествената характеристика и реостатната, съответстваща на R1 и R2. Във втората и третата схема има възможност за регулиране в целия диапазон – от естествената характеристика до ординатната ос, тъй като след зареждането на кондензатора C1 роторната верига на практика се прекъсва.
Използването на втората и третата схема за изпълването на целия квадрант с механични характеристики може да доведе обаче до неприемливо увеличение на габаритните размери на кондензатора. За това тези варианти на схемите могат да се използват само при относително малка големина роторния ток, за двигатели с малка мощност или при работа с малки моменти. Регулирането на скоростта на двигателя в целия първи квадрант на механичните характеристики може да се осигури, ако се използват комбинирани схеми на свързване, в които се съчетават разгледаните досега. Превключването на схемите става чрез контактори, което допълнително усложнява системата за управление.
Втората и третата схема принципно не се различават, но третата има предимство заради различните съпротивления при зареждане на кондензатора C1. Това позволява да се увеличи съпротивлението на резистора R2 в сравнение с R1 и да се намали зоната на прекъснат ток при работа с малки моменти. Освен това основния тиристор не се натоварва допълнително от разрядния ток на C1. При прилагането на четвъртата схема може да се постигне широк диапазон на регулиране, като при това се намаляват върховите напрежения върху комутиращия тиристор и необходимия капацитет на кондензатора Ck.
……………………………
Действието на схемата е следното: регулатора по скорост формира сигнала, пропорционален на разсъгласуването между заданието и текущата скорост – ωЗ – ω. Този сигнал се сумира с предварително филтриран и усилен сигнал от обратната връзка по ток. Резултатният сигнал постъпва в широчинно импулсен модулатор, съставен от генератора на трионообразно напрежение и компаратора. На изхода на компаратора се получават правоъгълни импулси с коефициент на запълване, пропорционален на аналоговия сигнал. Тези импулси се усилват по мощност и се подават към тиристорния комутатор.
Захранващото напрежение е двуполярно, стабилизирано на ± 15 V. Усилвателят на управляващите импулси се захранват с нестабилизирано напрежение ± 30 V.
СУ е изградена на базата на операционните усилватели TL082 и TL084. Изборът им е обусловен от ниската цена, високото им входно съпротивление, отсъствието на изводи за външни корекции, малък шум. Тези операционни усилватели са с полеви транзистори на входа, с вградена защита по късо съединение и са по два и четири ОУ в един корпус, съответно за TL082 и TL084.
……………………………
Използвана литература
1.) Шишков, А., Полупроводникова техника. София, 1994 г.
2.) Буличев, А., Талкин, В., Лямин, М., Полупроводникови прибори, Минск, 1995 г.
3.) Илиев, М., Юдов, Д., Токозахранващи устройства, Русе 2000 г.
4.) Токхайм, Р., Цифрова електроника, София, 1999 г.
5.) Кузманов, Е., Яков, В., Петров, Л., Ръководство по системи електрозадвижвания, Русе, 1992 г.
6.) Минчев, Д., Автоматизирано електрозадвижване, София, 1974г.
7.) Христов, Л., Робев, Б., Стоянов, С., Справочник на енергетика, София, 1981 г.
8.) Коларов, И., Караиванов, П., Проданов, М., Проектиране на товароподемни машини, София, 1986 г.
Темата е изготвена 2006 г.
Темата съдържа схеми, таблици, множество формули и примери.
Ключови думи:
Параметрично и импулсно регулиране на скоростта на асинхронен двигател, параметрично управление на асинхронен двигател, дроселно управление, тиристорни системи, електродвигател, статическа мощност на двигател, определяне на спирачен момент, система за управление на ПТК
]]>
