Расчёт параметров ЗИ

5.4 Расчёт параметров ЗИ

Темп разгона привода определяется по заданной тахограмме. Нарастание напряжения ЗИ определяется как отношение максимального напряжения на время разгона привода до максимальной скорости:

В/сек

Нужно рассчитать ёмкость конденсатора С₁ . Принимаем напряжение ограничения U_огр = 5 В, R₃ = 50 кОм.

(5.7)

Ф = 15,58 мкФ

Выход ЗИ при максимальной скорости составляет U_вых = 7,7 В, а напряжение задания U_вх = 7,5 В. Задаваясь сопротивлением R₁ = 20 кОм, выбираем сопротивление R₆ :

(5.8)

кОм

Получение минимальной скорости привода осуществляется путём введения сопротивления R₂ в цепь задания, при этом выход ЗИ должен составлять U_вых = 1,28 В:

(5.9)

кОм

Поскольку кроме минимальной скорости (0,1 м/сек) есть ещё и средняя (0,5 м/сек), то необходимо поделить общее сопротивление R₂ на два - сопротивление для получения средней скорости, назовём его R_ср и сопротивление R₂ в сложении с ним дающее 100,29 кОм.

Определим выход датчика скорости (и, соответственно, ЗИ) при средней скорости.

n_ср / n_мах ; 527,96 / 687,55 = 0,77;

U_{вых. ср} = U_{вых. мах} * 0,77 = 7,7*0,77 = 5,93 В

По той же формуле определим значение R_ср :

кОм

Столь малое значение сопротивления объясняется тем, что средняя скорость составляет примерно 80 % от максимальной, которая обходится без резистора вообще.

Итак R_ср + R₂ = 100,29 кОм, отсюда R₂ = 100,29 - 5,97 = 94,32 кОм. Как это будет выглядеть, показано на рисунке 5.2:

рис. 5.2

Так как операционный усилитель А3 является инвертором и повторяет сигнал, лишь изменяя его знак, то сопротивления R₄ и R₅ выбираются одинаковыми и равными R₄ = R₅ = 20 кОм.

6. ВЫБОР РЕЛЕЙНОЙ СХЕМЫ,

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

Релейная схема привода приведена в приложении, лист 2.

Некоторые пояснения к схеме:

KV1 - реле защиты от превышения напряжения тиристорного преобразователя.

KV2 - реле ЭДС преобразователя.

KV3 - реле ЭДС двигателя.

KA - реле максимальной токовой защиты.

KA1 - реле минимальной токовой защиты (контроля тока возбуждения).

KM - силовой контактор. Обеспечивает сборку схемы тиристорный преобразователь - двигатель, подключает двигатель к преобразователю (и отключает его). в его цепи питания есть контакт реле KL5 контролирующего правильность сборки схемы - подачу напряжения, разрешение работы привода, блокировки других схем и тому подобное.

КМ1 - контактор динамического торможения.

KL1, KL2 - промежуточные реле направления, определяющие полярность задания САР. Путевые выключатели SQ 2, SQ 3 обеспечивают остановку при ходе вперед и назад соответственно, SQ 1 определяет переход на ползучую скорость при ходе вперед.

KL3 - реле малой скорости при ходе вперед (обеспечивает введение сопротивления R₂ в цепь задания).

KL4 - реле средней скорости при ходе вперед (обеспечивает введение сопротивления R_ср в цепь задания).

KL5 - реле контроля правильности сборки схемы.

KL6 - реле, определяющее вертикальное положение конвертера (с помощью контакта конечного выключателя SQ) и разрешающее запуск двигателя.

YA - электромагнитный тормоз, фиксирующий верхнее и нижнее положение фурмы.

VD-R - цепь защиты от превышения напряжения у обмотки возбуждения двигателя (и такая же у катушки электромагнита).

HL1 - подание напряжения на двигатель (отключение ламп 1-3 свидетельствует о динамическом торможении).

HL2 - ход вперед.

HL3 - ход назад, HL4 - подача питания на схему.

7. РАСЧЕТ И ВЫБОР АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

7.1. Выбор максимального токового реле

Выбор реле осуществляется исходя из номинального тока двигателя и уставки срабатывания. Номинальный ток двигателя 286 А (пункт 3.5.).

Уставку срабатывания реле принимаем на 10% выше тока ограничения, равного 440,4 А (пункт 5.2.).

I_уст = 1,1 * I_огр = 1,1 * 440,4 = 484,44 А

По [5], стр. 76, выбираем реле типа РЭВ 571 (постоянного тока) с самовозвратом, на номинальный ток 440 А, с регулируемой в пределах (0,7-3) I_{ном реле} уставкой - в нашем случае 1,1 I_{ном реле} .

7.2. Выбор минимального токового реле

Номинальный ток возбуждения двигателя составляет 4,84 А - двигатель работает без ослабления поля.

Уставка реле на отпадание принимаем равной 0,5 * I_{номвозб} .

I_уст = 0,5 * I_{номвозб} = 0,5 * 4,84 = 2,42 А

Принимаем реле РЭВ86 с номинальным током в 5 А, по [2], пункт 8.5.2., стр. 17. Ток срабатывания этого реле регудируется в пределах 0,3...0,6 I_{ном реле} , в нашем случае 0,48 I_{ном реле} .