Курсовая с практикой на тему Рассчитать асинхронный вентильный каскад (АВК) для любого, выбранного из справочника асинхронного двигателя с фазным ротором, при питании от сети 380/220В. Диапазон регулирования скорости вращения принять n=(0,5-1,1)Nnom, где Nnom — номинальная скорость вращения двигателя.

Содержание:

Содержание
Введение 3
1. Основная часть 5
2. Расчет мощности двигателя и выбор его по каталогу 8
3. Расчет и выбор элементов асинхронного вентильного каскада 9
4. Расчет выпрямителя 10
5. Расчет вентилей инвертора 11
6. Расчет согласующего трансформатора 12
7. Выбор дросселя 13
8. Расчет статических характеристик асинхронного вентильного каскада 15
9. Расчет коэффициента полезного действия 19
Заключение 24
Список использованных источников 26

Введение:

В последние годы в различных областях техники значительно возросли мощности и скорости промышленных установок, многие из которых требуют плавного и экономичного регулирования скорости, для таких механизмов в большинстве случаев целесообразно использовать электрический привод, который обладает простотой и гибкостью управления и позволяет осуществлять автоматизацию без особых затрат производственного цикла [1].
Особый интерес для этих приводов представляют простые и надежные двигатели переменного тока. Решению проблемы создания рациональных управляемых электроприводов переменного тока в ближайшие годы будет способствовать быстрое развитие производства полупроводниковых приборов.
Существуют различные способы управления скоростью вращения двигателей переменного тока:
1. Диссипативная регуляция.
2. Переключение количества пар полюсов обмотки статора.
3. Изменение частоты напряжения, подаваемого на статор.
4. Каскадный асинхронный двигатель с другими машинами или вентильными преобразователями.
Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя путем переключения числа пар полюсов очень экономично, однако такое регулирование является ступенчатым и не может обеспечить непрерывное управление. Управление с помощью контакторов дает грубое управление системой.
Поскольку большая часть потребляемой электроэнергии — это электроприводы, повышение энергетической эффективности является актуальной проблемой.
Объектом исследования данной курсовой работы являются – асинхронные вентильные каскады.
Целью выполнения данной курсовой работы является – расчет основных характеристик асинхронного вентильного каскада для асинхронного электродвигателя с фазным ротором, выбор элементной базы каскада, а также закрепление на практике знаний, полученных при изучении теоретических курсов по электроприводу, электрическим машинам, основам силовой и преобразовательной электроники.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
— выбрать асинхронный двигатель с фазным ротором по каталогу;
— для выбранного двигателя выполнить расчет основных электрических характеристик асинхронного вентильного каскада;
— на основании полученных расчетов выбрать элементную базу каскада: диоды, тиристоры, трехфазный трансформатор, сглаживающий дроссель;
— рассчитать статические характеристики асинхронного вентильного каскада;
— рассчитать энергетические показатели каскада – коэффициент полезного действия по диапазону регулирования скорости двигателя.

Заключение:

В данной курсовой работе проводился расчет основных характеристик асинхронного вентильного каскада, подключенного к асинхронному электроприводу с фазным ротором, расчет и построение статических характеристик асинхронного вентильного каскада.
В ходе выполнения работы были решены следующие задачи:
— выбран асинхронный двигатель с фазным ротором по каталогу;
— для выбранного двигателя выполнен расчет основных электрических характеристик асинхронного вентильного каскада;
— на основании полученных расчетов выбрана элементная базя каскада: диоды, тиристоры, трехфазный трансформатор, сглаживающий дроссель;
— рассчитаны статические характеристики асинхронного вентильного каскада;
— рассчитаны энергетические показатели каскада – коэффициент полезного действия по диапазону регулирования скорости двигателя.
Оценивая общие перспективы использования вентильных каскадов, можно предположить, что в свете общей тенденции значительного расширения использования приводов с регулируемой скоростью, потребности ряда отраслей промышленности в таких приводах могут быть успешно удовлетворены путем использование вентильных каскадных систем.
Сочетание тенденции к расширению областей применения управляемого электропривода с техническими преимуществами вентильных каскадов в качестве систем электропривода, отвечающих современным требованиям, позволяет предположить, что асинхронные каскады наряду с приводами вентилей постоянного тока будут наиболее перспективными в будущем. годы для широкого спектра механизмов. Использование вентильного каскада целесообразно, в основном, для приводов, требующих регулирования малой скорости по сравнению с основным.
Первой и основной областью применения вентильных каскадов являются приводы турбокомпрессоров различного назначения, поршневые компрессоры, газовые, холодильные, воздушные и т. д., Шахтные вентиляторы, большие вентиляторы градирни, насосы для промышленного и коммунального водоснабжения, насосы для гидротранспорта и магистральные газопроводы, питательные насосы для электростанций, дымососы, вытяжка, мельницы и другие подобные машины.
Другой характерной областью применения вентильных каскадов является привод испытательных установок. На большинстве машиностроительных предприятий имеются мощные испытательные установки, в которых двигатели внутреннего сгорания, коробки передач, коробки передач и другие механические изделия проходят испытания, вводятся в эксплуатацию и испытания. В большинстве случаев целесообразно использовать вентильные каскады для привода этих агрегатов в качестве моторных и тормозных устройств. Значительные перспективы использования вентильных каскадов открываются при модернизации существующих установок. Установки, такие как шахтные подъемные машины, где асинхронные двигатели используются по большей части, могут быть оснащены системой каскадного управления без замены основного двигателя и остановки производства.
В общем результаты выполнения курсовой работы вполне соответствуют поставленным задачам и целям.
 

Фрагмент текста работы:

 
1. Основная часть

Для промышленных механизмов, таких как вентиляторы, насосы и компрессоры, возможной модернизацией является асинхронный вентильный каскад, поскольку эти механизмы потребляют значительную часть энергии [2].
Разработка наиболее выгодной системы электропривода для механизма, работающего в особых условиях, является актуальной и важной технической задачей. Если эта проблема решается без привязки к условиям работы механизма, то это становится бессмысленным.
Очевидным преимуществом этой системы является прямая зависимость объема и стоимости оборудования, необходимого для разрабатываемого привода, от необходимого диапазона регулирования. Поэтому, прежде всего, целесообразно использовать каскады для привода механизмов, чей требуемый диапазон управления не превышает 2:1 [1, 2].
Использование каскадных систем на промышленных предприятиях подтвердило эффективность, простоту ввода в эксплуатацию и эксплуатации.
каскад асинхронных клапанов имеет следующие преимущества, типичные для этой системы:
• Электропривод включен в промышленную сеть без промежуточных преобразователей энергии, преобразователи в цепи ротора используются только для регулирования скорости.
• Асинхронный двигатель предпочтительнее, чем двигатель постоянного тока.
• Плавное управление скоростью и крутящим моментом, не требующее большого количества силового оборудования.
• Хорошие динамические свойства электропривода с этой системой.
• Более высокая эффективность по сравнению с двигателями постоянного тока, что влияет на энергоэффективность системы в целом.