Мальцева О.П. Системы управления электроприводов. Часть 1. Электропривод постоянного тока
Подождите немного. Документ загружается.
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
1
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
О.П. Мальцева, Л.С. Удут, Н.В. Кояин
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Издательство
Томского политехнического университета
Томск 2007
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
2
УДК 68–83–52
М21
Мальцева О.П.
М21 Системы управления электроприводов.: учебное пособие /
О.П. Мальцева, Л.С. Удут, Н.В. Кояин. – Томск: Издательство Том-
ского политехнического университета, 2007. – 53 с.
В учебном пособии изложены методические указания по проектиро-
ванию систем управления электроприводов постоянного тока. Даны реко-
мендации по выбору электродвигателя и преобразователя, приведена мето-
дика определения параметров силовой цепи электропривода. Представлены
структурные схемы замкнутых систем, методика оптимизации контуров ре-
гулирования и исследования систем.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 140604
«Электропривод и
автоматика промышленных установок и технологических
комплексов», направления подготовки 140400 «Электроэнергетика и элек-
тротехника».
УДК 68–83–52
Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом
Томского политехнического университета
Рецензенты
Доктор технических наук, профессор
Томского университета систем управления и радиоэлектроники
В. А. Бейнарович
Кандидат технических наук, доцент
Северской государственной технологической академии
С. Н. Кладиев
© Томский политехнический университет, 2007
© Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2007
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
3
1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА
Введение
В регулируемых электроприводах постоянного тока в качестве ис-
точников питания чаще всего используются тиристорные преобразовате-
ли (управляемые выпрямители), обладающие практически неограничен-
ной мощностью, высоким КПД и высоким быстродействием при малой
мощности управления. Тиристорные преобразователи являются универ-
сальным средством преобразования переменного напряжения питающей
сети в регулируемое постоянное напряжение. Разработана и массово вы-
пускается
широкая номенклатура комплектных тиристорных электро-
приводов постоянного тока, состоящих из согласованных по своим ха-
рактеристикам составных элементов, узлов и устройств электропривода.
Электроприводы выпускаются одно-, двух- и многодвигательными с од-
нозонным и двухзонным регулированием скорости, нереверсивные и ре-
версивные с реверсом по цепи якоря или по цепи обмотки возбуждения, с
обратной связью
по скорости, ЭДС, напряжению и положению. В состав
комплектного тиристорного электропривода входят:
– электродвигатель постоянного тока с тахогенератором или без него;
– тиристорный преобразователь для питания цепи якоря двигателя;
– тиристорный преобразователь для питания обмотки возбуждения;
– сглаживающий реактор в цепи якоря двигателя (при необходимости);
– система управления электропривода в составе тиристорного пре-
образователя (со стороны якоря и обмотки возбуждения двигателя);
– комплект аппаратов, приборов и устройств, обеспечивающих опе-
ративное управление, контроль состояния, защиту и сигнализацию элек-
тропривода.
Наряду с комплектной поставкой тиристорных электроприводов
возможна поставка и отдельно тиристорных преобразователей, предна-
значенных для питания двигателей и обмоток возбуждения генераторов
и двигателей, и других комплектующих элементов
электроприводов.
Поставляемые некомплектно преобразователи имеют достаточный на-
бор типовых элементов управления для реализации самых разнообраз-
ных систем автоматизированного электропривода с учетом специфики
конкретных производственных машин и механизмов. В [2] приведены
основные серии комплектных тиристорных электроприводов и тири-
сторных преобразовательных агрегатов для электроприводов и ряды
номинальных значений их параметров.
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
4
1.1. Общие вопросы проектирования
1.1.1. Определение области работы регулируемого
электропривода
Область работы электропривода (рис. 1.1) задана в 4-х квадрантах
плоскости координат:
эп.макс
ω – максимальная угловая скорость электропривода,
с
рад
;
эп.макс
I – максимально допустимый ток электропривода, А.
ω
эп.макс
ω
эп
−ω
эп.макс
с
рад
эп.макс
I
эп.макс
- I
эп
I
А
максс
I
минс
I
максс
I
−
минс
I
−
Рис. 1.1. Заданная область работы электропривода
1.1.2. Схемы реализации силовой части регулируемого
электропривода
Три основных схемы реализации силовой части электропривода
по системе тиристорный преобразователь–двигатель (ТП–Д) приведены
на рис. 1.2.
В приведенных схемах приняты следующие обозначения:
Т – трансформатор силовой трехфазный преобразовательный;
L1 – сглаживающий реактор;
L2, L3 – токоограничивающие трехфазные реакторы;
ТПЯ, ТПВ – тиристорные преобразователи соответственно об-
мотки якоря и обмотки возбуждения.
1.1.3. Принцип реализации следящего электропривода
Следящий электропривод реализуется на базе регулируемого с ор-
ганизацией дополнительного внешнего контура по положению (рис. 1.3).
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
5
М
L
1
ТПЯ
(ТСТ, ТС)
ТПВ
LM
ОВД
115 В
230 В
- 110 В +
Т
а
М
L
1
ТПЯ
(ТСЗП, ТСП)
ТПВ
LM
ОВД
230 В
460 В
- 220 В +
L 3
Т
б
М
L
1
ТПЯ
ТПВ
L
M
ОВД
460 В
- 220 В +
L 3L 2
в
Рис. 1.2. Типовые схемы реализации силовой части электропривода по
системе ТП-Д
зад
ϕ
рп
)( pW
РЭП
дв
ω
р
1
дв
ϕ
м
k
м
ϕ
п
k
ос
ϕ
(-)
Рис. 1.3. Структурная схема следящего электропривода
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
6
1.2. Силовой канал электропривода
1.2.1. Структурная схема силового канала
Структурные схемы силового канала регулируемого и следящего
электропривода приведены на рис. 1.4,
а и 1.4, б соответственно.
1рТ
R
1
яц
яц
+
с
с
дт
k
дс
k
рJ
1
э
уп
U
я
i
(-)
(-)
ω
1pT
k
тп
тп
+⋅
дв
М
1±
с
рад
В,U
дт
В,U
дс
тп
e
дв
e
10 B
±
а
(-)
ω⋅ signМ
c
cР
М
cА
М
1рТ
R
1
яц
яц
+
с
с
дт
k
дс
k
рJ
1
э
уп
U
(-)
(-)
1±
В,U
дт
В,U
дс
тп
e
дв
e
10 B
±
дп
k
дискр.,U
дп
1
p
рад
,
дв
ϕ
м
k
угл.мин,
м
ϕ
я
i
дв
М
б
(-)
,
дв
ω
ω⋅sign
с
М
сА
М
сР
М
1pT
k
тп
тп
+⋅
Рис. 1.4. Структурные схемы силового канала: а – регулируемого электро-
привода; б – следящего электропривода
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
7
В силовой канал электропривода входят:
– тиристорный преобразователь, выполняющий функцию элек-
трического преобразователя;
– электродвигатель, который выполняет функцию электромехани-
ческого преобразователя;
– механическая система, которая выполняет функцию механиче-
ского преобразователя.
На схемах приняты следующие обозначения:
сР
М ,
сА
М – момен-
ты нагрузки соответственно реактивного и активного характера.
1.2.2. Расчет параметров элементов структурной схемы
силового канала
Определение дополнительных параметров двигателя
Номинальный ток двигателя
А.,
ндвндв
ндв
ндв
U
Р
I
⋅η
≅
Номинальная угловая скорость двигателя
.
с
рад
,
30
ндвндв
n⋅
π
=ω
Сопротивление двигателя в горячем состоянии
(
)
ССt
RRkR
°+°+
+
⋅=
15дп15оядв
, Ом,
где
)(1
м
τ⋅α+=
t
k ;
()
С°
÷
=τ 9560 – температура перегрева обмоток
двигателя (принять
С
°=τ 75 );
С
1
004.0
м
°
=α∆
.
Индуктивность двигателя
ндвндв
ндв
дв
ω⋅⋅
⋅γ=
pI
U
L
, Гн,
где
4.03.0 ÷=γ – коэффициент для двигателей типа 2П;
2=
p
– число пар полюсов.
Коэффициент ЭДС
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅
рад
сВ
и электромагнитного момента
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅
А
мН
двигателя при номинальном потоке возбуждения
.
RIU
с
ндв
двндвндв
ω
⋅
−
=
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
8
Номинальный момент
мН,
ндв
ндв
ндв
⋅
ω
=
Р
М
.
Электромагнитный момент, соответствующий номинальному току
мН,
ндвнэм
⋅
⋅
=
сIМ .
Момент трения на валу двигателя
м.Н,
ндвнэмдвс
⋅
−
=
МММ
Максимальный допустимый ток двигателя
А,
ндвпер.двмаксдв
IkI
⋅
=
,
где
пер.дв
k – коэффициент допустимой кратковременной перегрузки
двигателя по току (3
пер.дв
=
k для двигателей типов 2ПФ и 2ПО,
4
пер.дв
=k для двигателей типа 2ПБ).
Расчет параметров тиристорного преобразователя
Структурная схема тиристорного преобразователя приведена на
рис. 1.5.
УО СИФУ УВ
уп
U
уп макс
U
у
U
у макс
U
α
ТП
тпувd
ЕЕE ==
Рис. 1.5. Структурная схема тиристорного преобразователя
Среднее значение выпрямленной ЭДС преобразователя при угле
управления 0
=α (ЭДС холостого хода)
В,
ф2
ф2
л2л20
u
ud
k
U
UkE =⋅=
,
где
ф2л2 uu
k,k – коэффициенты схемы выпрямления по напряжению,
для трехфазной мостовой схемы
4280351
ф2л2
.k,.k
uu
=
=
.
Максимальное значение коэффициента усиления тиристорного
преобразователя
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
9
максоп
0уо
макстп
2 U
Ek
k
d
⋅
⋅
⋅
π
=
,
где
уо
k – коэффициент управляющего органа на входе СИФУ, принять
1
уо
=k .
Эквивалентное сопротивление от коммутации анодных токов
π⋅
⋅
⋅
=
π⋅
⋅
⋅
π
⋅
⋅
=
π⋅
⋅
=
2
314
2
2
2
фвфсвфв
к
LmLfmхm
R , Ом,
где
ф
x – индуктивное сопротивление обмотки фазы трансформатора
или токоограничивающего реактора, Ом;
ф
L – индуктивность обмотки фазы трансформатора или токоогра-
ничивающего реактора, Гн.
Активное сопротивление силовой цепи преобразователя
кфтп
2 RRR
+
⋅
=
, Ом,
где
ф
R – сопротивление вентильной обмотки фазы трансформатора или
токоограничивающего реактора.
Индуктивность силовой цепи преобразователя
фтп
2 LL
⋅
=
, Гн.
Эквивалентная постоянная времени тиристорного преобразователя
св
тп
5.0
fm
Т
⋅
=
, с,
где Гц50
c
=f – частота питающей сети.
Максимальный допустимый ток преобразователя
А,
нпер.тпмакс dd
IkI
⋅
=
,
пер.тп
k – коэффициент допустимой кратковременной перегрузки преоб-
разователя по току (2
пер.тп
=k ).
Расчет параметров якорной цепи
Расчетное значение сопротивления якорной цепи
Ом.,
тпц.двяц
RRR
+
=
где Ом,10
дв.гордв.горц.дв
R.RR ⋅+= – сопротивление цепи двигателя.
Расчетное значение индуктивности якорной цепи (сглаживающий
реактор отсутствует)
Гн.,
тпдвяц
LLL
+
=
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
К
а
ф
е
д
р
а
э
л
е
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
к
т
р
о
п
р
и
в
о
д
а
и
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
э
л
е
к
т
р
о
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
я
10
Электромагнитная постоянная времени якорной цепи
с.,
яц
яц
яц
R
L
Т
=
Максимальный допустимый ток электропривода
максдвмаксэп
II = , А, при
максмаксдв d
II
<
;
максмаксэп d
II = , А, при
максдвмакс
II
d
<
.
Расчет параметров механической системы
Момент инерции механизма:
– для регулируемого электропривода
2
двм
мкг,5.0 ⋅⋅= JJ ;
– для следящего электропривода
.мкг,2.0
2
двм
⋅⋅= JJ
Эквивалентный момент инерции привода
.мкг,
2
мдвэ
⋅+= JJJ
Момент нагрузки холостого хода электропривода
двсминэпххс
МММ
+
= , мН
⋅
.
Если значение
минэп
М не задано, тогда принимаются следующие
значения:
– для регулируемого электропривода
мН,
двсххс
⋅
=
ММ ;
– для следящего электропривода
м.Н,15.0
ндвххс
⋅
⋅
=
ММ
Момент длительной максимальной нагрузки электропривода
двсмаксэпмаксс
МММ
+
=
, мН
⋅
.
Если значение
максэп
М не задано, тогда принимаются следующие
значения:
– для регулируемого электропривода
мН,
двсндвмаксс
⋅
+
=
МММ ;
– для следящего электропривода
момент максимальной нагрузки
при рабочих скоростях
м.Н,8.0
ндвмаксс
⋅
⋅
=
ММ
Электромеханическая постоянная времени
с,
2
яцэ
м
c
RJ
T
⋅
= .