Автоматические швартовные лебедки

1. Числу фаз питающей сети и на выходе преобразователя;

2. Числу пульсаций в кривой выходного напряжения за период напряжения питающей сети при неизменном угле управления ;

3. Способу соединения тиристоров в группе;

4. Способу связи с питающей сетью;

5. Способу управления группами тиристоров;

Классификация ПЧН,

применяемых для судовых электроприводов, по указанным признакам приведена на Рис.2.7.

Для судовых электроприводов мощностью от 5 до 75 кВт основное применение имеют наиболее простые трехфазно – трехфазные трехпульсные преобразователи, выполненные по нулевой схеме на 18 тиристорах с раздельным программным управлением группами тиристоров и трансформаторной связью с питающей сетью, а для ЭП мощностью от 50 до 100 кВт – трехфазно – трехфазные шестипульсные преобразователи, выполненные по мостовой схеме на 18 тиристорах с раздельным управлением группами тиристоров по сигналу от датчика тока и дроссельной связью с питающей сетью. Силовые схемы ПЧН обоих типов приведены на Рис.2.8 (а, б).

а) с нулевыми тиристорными группами;

б) с мостовыми тиристорными группами.

Рис.2.7. Классификация ПЧН

Рис.2.8. Силовые схемы ПЧН

Рис. 2.9 Силовая схема преобразователя.

В преобразователях с совместной работой тиристорных групп необходимы дополнительные реакторы, ограничивающие ток между группами, а углы управления тиристорных групп должны изменяться таким образом, чтобы было исключено появление составляющей (постоянной) уравнительного тока. Преобразователи с совместной работой групп тиристров характеризуется повышенной типовой мощностью силовых элементов и в следствие этого в судовых ЭП не нашли широкого применения.

Для ЭП мощностью более 100 кВт применяются трехфазно – трехфазные шестипульсные преобразователи, выполненные по мостовой схеме на 36 тиристорах, потенциальным разделением фаз нагрузки и дроссельной связью с питающей сетью. Схема такого преобразователя представлена на Рис.2.9. И наконец для наиболее мощных электроприводов оказывается целесообразным применение трехфазно – шестифазных двенадцатипульсных преобразователей.

2.3.3 Выбор схемы преобразователя частоты и его обоснование

На основании вышесказанного выбираем схему 3х фазно – 3х фазного трехпульсного преобразователя, выполненного по нулевой схеме на 18 тиристорах и трансформаторной связью с питающей сетью. Схема преобразователя показана на Рис. 2.8 (а).

В соответствии с изложенным преобразователь выполняет только функции регулирования скорости в нижней зоне. Регулирование в зоне других скоростей осуществляется выходом на напряжение сети и переключением числа пар полюсов исполнительного двигателя. Поэтому для таких ЭП целесообразно использовать наиболее простой преобразователь, собранный по 3х фазной нулевой схеме с подключением на сеть от понижающего трансформатора 380 / 220 В, соединенного по схеме “звезда / звезда”.

Выходная частота преобразователя:

N – число участков синусоид, расположенных в полупериоде выходного напряжения;

m – число тактов выпрямления. Соответственно верхняя выходная частота такого преобразователя составляет:

При известной мощности ЭП Р мощность преобразователя должна определяться выражением:

– относительное значение верхнего предела выходной частоты преобразователя;

– диапазон регулирования скоростей, обеспечиваемый электромашинным регулированием.

Общее выражение для габаритной мощности преобразователей непосредственного типа можно записать в следующем виде:

- коэффициент, определяемый схемой вентильных звеньев преобразователя и соотношением между средним и действующим значением тока вентиля в этих схемах;

- коэффициент, учитывающий реальные условия вентиляции;

- номинальный паспортный ток вентильного элемента;

- напряжение сети;

- коэффициент, учитывающий потери напряженя в вентильныз звеньях и условия стабилизации выходного напряжения;

Для принятой схемы преобразователя:

= 5

= 0,25 (естественное охлаждение)

= 0,4

= 1,25.

Поскольку управление от преобразователя осуществляется в рассматриваемых системах только на малых скоростях, мощность рекуперации составляет 10 – 20% от мощности электропривода, и практически передача электроэнергии в сеть имеет место при частотах выше 15 Гц. Поэтому управление группами вентилей целесообразно осуществлять путем раздельного программного управления, что позволяет построить силовую схему преобразователя без уравнительных дросселей.

2.3.4 Выбор силовых элементов и типа преобразователя

Мощность преобразователя:

Выбираем преобразователь частоты типа ТТС 16, который имеет следующие технические данные:

Схема преобразователя – нулевая (Рис. 2.8 (а);

Диапазон регулирования:

- первой гармоники напряжения, В – 25 – 150;

- выходной частоты, Гц – 3 – 20;

Ток в режиме ПВ = 40%, А – 63;

Ток максимальный, А – 135;

Габаритные размеры, мм – 1155*770*292;

Масса, кг – 120.

Итак, мощность преобразователя 16 кВт.

Номинальный ток тиристоров:

Выбираем тиристоры типа Т100 – штыревые, основу которых составляет кремниевая четырехслойная структура, вмонтированная в герметичный металлостеклянный корпус, предохраняющий ее от влияния внешних воздействий и обеспечивающий необходимый теплоотвод при работе тиристоров. Анодом тиристора является медное основание корпуса, имеющее шпильку с резьбой для ввинчивания тиристора в охладитель, катодом – гибкий медный вывод с наконечником. Управляющий электрод выведен в сторону катода. Он припаян к втулке, изолированной от корпуса стеклоизолятором.

2.4 Понятие о частотном регулировании

 Скачать реферат