Электропривод подъёмно-опускных ворот шлюза с камерой 17 метров

Специальные каскадные установки позволяют регулировать частоту вращения двигателя не только вниз от синхронной величины, но и выше ее (установки с двух зонным регулированием). При этом образуется выигрыш в габаритах преобразовательных устройств трансформатора и вентильного преобразователя. Электрическая схема АВК представлена на Рис.

5.Принцип регулирования скорости асинхронного двигателя в каскадных схемах заключается во введении в роторную цепь добавочной ЭДС .Рис. 5. Электрическая схема АВКПринцип регулирования скорости асинхронного двигателя в каскадных схемах заключается во введении в роторную цепь добавочной ЭДС .Ток ротора в этом случае определяется разностью векторов ЭДС ротора и, где — полное сопротивление роторной цепи. Из записанного выражения следует, что изменяя величину, можно регулировать ток ротора, а, следовательно, момент и скорость двигателя. Исходя из удобства практической реализации наиболее целесообразно в цепи ротора суммировать не трехфазную переменную ЭДС, а ЭДС постоянного тока. С этой целью в цепь ротора двигателя включается выпрямитель.

Источником добавочной ЭДС может служить либо машина постоянного тока (вентильно-машинный каскад), либо статический преобразователь, подключенный к питающей сети (вентильный каскад).В АВК (см. Рис. 5) энергия скольжения вначале преобразуется в энергию постоянного тока, а затем инвертором UZ2 в энергию переменного тока фиксированной частоты. Трансформатор предназначен для согласования выходного напряжения инвертора с напряжением сети. Для регулирования скорости АВК необходимо изменять величину ЭДС инвертора на стороне постоянного тока за счет изменения угла открывания тиристоров. Замкнутые системы АВК выполняются не только с суммирующим усилителем, но и с подчиненным регулированием выпрямленного тока ротора асинхронного двигателя.

Структурная схема такой системы приведена на Рис. 6. Данная система регулирования является двухконтурной с внутренним контуром выпрямленного тока ротора и внешним контуром скорости.Рис. 6.

Структурная схема АВКЗа малую некомпенсированную постоянную времени Тпринимается сумма малых постоянных времени: инвертора с системой импульсно-фазового управления и фильтра датчика тока. Тзависит от аппаратной реализации датчика тока. Регуляторы тока РТ и скорости РС обеспечивают компенсацию больших постоянных времени в соответствующих контурах регулирования. Пренебрегая внутренней обратной связью по ЭДС ротора, оптимизацию контура тока можно осуществить по техническому оптимуму. Компенсации подлежит инерционность звена с передаточной функцией. Передаточная функция регулятора тока находится с использованием методики синтеза регуляторов, принятой для приводов постоянного тока: В связи с тем что Rэ и Tэ зависят от скольжения, следуетвыполнять регулятор тока с переменными параметрами, зависящими от S. Настройка регулятора тока должна производится при таких значениях Rэ и Tэ, чтобы при отклонении от оптимальной настройкине снижался запас устойчивости контура тока. Передаточная функция оптимизированного регулятора скорости имеет вид: Регулятор скорости при настройке на технический оптимум получается пропорциональным. Полученные передаточные функции аналогичны соответствующим передаточным функциям для двухконтурной системы подчиненного регулирования ЭПпостоянного тока: .Если такой перепад скорости не удовлетворяет производственным требованиям, оптимизация контура скорости, как и в приводах постоянного тока, проводится по симметричного оптимуму В результате этого регулятор скорости получается пропорционально-интегральным. При этом система АВК становится двукратно интегрирующей, имеющей астатическую механическую характеристику со скоростью: .

3.Расчет и выбор основных элементов и устройств электропривода с составлением спецификации оборудования.

Выбор тормозов и аппаратов их управления На всех механизмах судоходных гидротехнических сооружений для удержания их в неподвижном состоянии в период бездействия или для замедления движения перед остановкой принимаются механические тормоза с электрическими аппаратами управления, выпускаемые комплектно. Поэтому выбор аппаратов управления тормозами фактически превращается в выбор механического тормоза с его электроприводом по необходимому тормозному моменту. Необходимый тормозной момент: Нм, где: — = 2 — коэффициент запаса тормоза; - максимальный тормозной момент рабочего механизма, приведенный к валу двигателя, Нм;

— = 747,15 Нм. На основании расчета выбирается тормоз типа ТКГ с гидравлическим толкателем типа ТЭ (ТГМ):Тип тормоза: ТКГ — 400 М;Ход штока: 50 мм;Тяговое усилие: 800 Н;Тормозной момент: 1500.

Нм.Выбор уставок для защиты аппаратуры Выбор осуществляется по номинальному току, который должен превышать ток нагрузки расчетного режима работы. При предусмотренных технологических перегрузках аппаратура защиты срабатывать не должна. Состав и параметры аппаратура должны соответствовать назначению привода и технологическим особенностям его эксплуатации. Значение уставок тока максимальной защиты и тока защиты от перегрузки выбираются по условию:

Уставка для тепловой защиты: — I1=156,89A; = 235,273A.- Уставка для максимальной защиты: — =627,396A.Выбор коммутирующей аппаратурыАппарат защиты: — Автоматический выключатель типа АЕ-2050М; - конечный выключатель КУ-701А; - кнопка КУ120. Трансформатор напряжения: — Трансформатор понижающий типа ОСМ1−0,63УЗ;

— Тиристорные контакторы с естественной коммутацией типа ТКЕП-100/380;

— Датчик напряжения ДНТ-051;

— Тахогенератор ТМГ-30П Т3; - Выпрямитель ТЕ1−100/24Т-0УХЛ4.Спецификация перечисленного оборудования приведена в таблице 2 Таблица 2. Спецификация выбранного электрооборудования для перемещения ПОВ шлюза с заданными характеристиками Поз.№Наименование и техническая характеристика оборудования.

Тип, марка.

Изготовитель Цена единицы оборудования руб.

Кол.Масса единицы оборудования, кг1Электродвигатель 60кВт4МТ (Н)280М10ООО «НПО Сибэлектромотор» г. Томск2 000 002шт7602.

Тормоз механический.

ТКГ-400МЗАО «НПО механика г. Калуга189 002шт1133.

Уставка тока тепловой защиты.

А3726 250 АГ. Хмельницкий Украина84 002шт6,4Уставка тока максимальной защиты ВА 77−800 В 340 010−700 А У3ПО «Электротехник» г. Москва154 882шт1,15Автоматический выключатель (аппарат защиты) АЕ-2050МЗАО «Компания Технолог» Г. Москва71 226,36Выключатель конечный.

КУ-701АКомпания «Реле 401″ г. Москва95 022,67Кнопка КУ 120ОАО ВЭЛАН» г. Зеленокумск"72 021,88Транформатор напряжения понижающий.

ОСМ1−0,63У3ООО «Промэлектрика» г. Москва4 160 299.

Датчик напряжения.

ДТН-051ООО «Прибор» и ООО «Вектор» г. Истра МО518 120,2110.

Тахогенератор ТМГ-30ПТЗТМ «Инфракар» и г. Москва «ЗАО „Электропроект“ г. Москва480 023,211Выпрямитель ТЕ-100/24Т-ОУХЛ4"Рассказовский электротехнический завод» г. Рассказово Тамбовск.

обл.649 002 116.

Литература

1.Михайлов А. В. Головные системы питания судоходных шлюзов и их расчет/А.В.Михайлов.

М.:Минречфлот СССР, 1951.-172с.

2.Гапеев А. М. Определение размеров и взаимного расположения элементов системы наполнения камер шлюзов из-под плоских подъемно-опускных ворот/А.М.Гапеев.

СПб.:Журнал университета водных коммуникаций, СПГУВК, Выпуск 2.-2013.-С.34−40 3. Руководящий технический материал. Расчет и выбор электрооборудования судоходных сооружений/М.:Транспорт, 1983.-64с.

4.Двигатели асинхронные крановые МТ и 4МТ. Руководство по эксплуатации БИДМ.

520 205.

013.-Томск:

ООО «НПО Сибэлектромотор», 2015.-72с. 5.

http://promeka.ru/documents/Dteh.pdf.