Курсовая работа: Система стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока

Выбранный тиристор должен удовлетворять условию:

I_{уд. доп.} >I_уд ,

где I_{уд. доп.} - допустимое паспортное значение ударного тока тиристора.

… > ….

4.4 Выбор защиты

В рекомендуемых для использования при проектировании преобразователях предусмотрены защиты от токов короткого замыкания, от перегрузок пусковыми токами и коммутационная защита тиристоров от перенапряжений, а также ряд блокировок: от исчезновения напряжения в фазе, отключения вентиляции, пробое тиристора и т.п.

Для защиты тиристоров от перенапряжений зачастую используются R-C- цепи, которые можно принять с параметрами, указанными в заводской документации на серийный преобразователь.

4.4.1 Защита от перенапряжений

С = 30·I_м ·I_2н / [ (k_н ² - 1) ·U₂ ] = 30·0,085·15,12/[ (1,3² - 1) ·500,719] = 0,3 мкФ

где I_м - ток намагничивания трансформатора;

I_2н - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора;

U₂ - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора;

k_н - допустимая кратность возрастания напряжения на вентилях (1,25÷1,5)

4.4.2 Защита от коммутационных перегрузок

R^/ = (k_н - β) ·U_do / I_d = (1,4 - 0,976) ·414,25/26,2 = 6,704 Ом,

где β = U_d / U_{d о} = 404,308/414,25 = 0,976.

С^/ = 20·x_т ·I_d ^2/ [ (k_н - β) ·I₂ ·U₂ ] = 20·2·26,2^2/ [ (1,4 - 0,976) ·15,12·500,719] = 8,554 мкФ.

4.4.3 Защита тиристоров от внутренних и внешних КЗ

( Применяются плавкие быстродействующие предохранители).

I_пл ≥ I_н ; I_н = 26,2 А; I_пл ≥ 26,2 А;

I_кз = с·I_{d н} ·100/U_k % = 0,472·26,2·100/7 = 176,6 А.

Применяем предохранитель типа: ПРС - 20, I_пл = 20 А.

4.4.4 Выбор автоматических выключателей

Автоматический выключатель выбирается из условия обеспечения возможности коммутации силовой схемы преобразователя, а так же дублирование защиты вентилей. Выключатель устанавливается в цепях переменного тока, на первичной или вторичной стороне питающего трансформатора, что позволяет защитить преобразователь как от внутренних, так и от внешних коротких замыканий.

L_s = L_т = x_т / ω = 2/79 = 0,025 Гн,

Τ = L_т / R_т = 0,025/0,631 = 0,04 с.

Базовый ток схемы:

I_m = √2·U_2ф / √ (x_т ² + r_т ² ) = √2 ·500,719/√ (2² +0,631² ) = 337,655 А.

I_уст = 1,25·I_1н = 1,25·20 = 25 А.

Из /15/ выбираем автоматический выключатель типа: А - 3160, номинальный ток 50 А; напряжение 220 В; ток установки 15-50 А; время отключения 0,025 с.

5. Анализ и синтез линеаризованных структур

5.1 Структурная схема регулирования

Рисунок 5.1 - Структурная схема тиристорного электропривода

На структурной схеме обозначено:

W_рс - передаточная функция регулятора скорости;