3 Выбор и характеристика основного электрооборудования

3.1 Выбор и характеристика преобразователя частоты

Поэтому преобразователь частоты (ПЧ) для выбираем исходя из обеспечения выполнения следующих условий [1]:

где - коэффициент связи пускового тока с номинальным током двигателя;

где – коэффициент запаса мощности.

По этим параметрам подходит преобразователь частоты ATV 71HC28N4 фирмы Schneider Electric, технические данные которого представлены в таблице 6; принципиальная схема показана на рисунке 4.

Таблица 6 ‑ Технические характеристики ПЧ ATV 71HC28N4

Параметр	Значение
Номинальная мощность	280 кВт
Полная мощность	325 кВА
Входное напряжение	380 В
Номинальный ток	494 А
Максимальный продолжительный ток	550 А
Максимальный ток в течение 60 сек.	825 А
Максимальный ток в течение 2 сек.	907 А
Выходная частота	0.1500 Гц
Максимальная частота коммутации	2500 Гц
Номинальное потребление энергии	1188 Вт

Рисунок 4 – Принципиальная схема преобразователя частоты ATV 71HC50N4

3.2 Выбор и характеристика силового трансформатора

Питающее напряжение сети равно 10 кВ, напряжение привода равно 380 В. В этом случае следует использовать понижающий трансформатор со следующими параметрами:

Эти параметрам соответствует трансформатор Geafol 400 10/0,4 фирмы Siemens. Его параметры указаны в таблице 7.

Таблица 7 ‑ Технические характеристики трансформатора Geafol 400 10/0,4

Параметр	Значение
Номинальная мощность (Sтр.н)	400 кВА
Номинальная частота (fтр.н)	50 Гц
Номинальное напряжение обмотки ВН (Uтр.1л)	10 кВ
Номинальное напряжение обмотки НН (Uтр.2л)	400 В
Потери холостого хода (Pтр.хх)	800 Вт
Потери короткого замыкания (Pтр.кз)	4900 Вт
Напряжение короткого замыкания (eтр.кз)	6%

Номинальный ток трансформатора:

Полное сопротивление фазы трансформатора, приведённое к вторичной обмотке:

Активное сопротивление фазы трансформатора:

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора:

Индуктивность фазы трансформатора:

4 Расчёт и построение статических характеристик

Механическая характеристика может быть получена из формулы Клосса [3]:

где – критический момент двигателя;

– скольжение;

– скольжение, при критическом моменте.

где – активное сопротивление статорной обмотки;

– приведённое активное сопротивление роторной обмотки.

Для двигателей мощностью большей 5 кВт можно принять равным нулю без больших погрешностей [3]. Тогда формула Клосса упростится до:

Критический момент в зависимости от частоты и напряжения выражается:

где – номинальный критический момент;

– номинальное фазное напряжение;

– номинальная частота.

Из формулы (66) следует, что при увеличении частоты критический момент будет уменьшаться. Для того, чтобы поддерживать постоянный критический момент, надо увеличивать напряжение по следующей зависимости:

Скорость двигателя из скольжения выводится так:

По формулам (65) и (67) построим естественную механическую характеристику, а также механическую характеристику с частотой, равной 70 Гц с коррекцией момента напряжением и без.

Полученные графики отображены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Механические характеристики АД двигателя SIEMENS 1MA8-317–6BD: 1 – естественная характеристика; 2 – характеристика с частотой, равной 1,4 номинальной частоты; 3 – характеристика с частотой, равной 1,4 номинальной частоты и напряжением, равным 1,18 номинального напряжения