Файл: Электропривод подъемной лебедки буровой установки.doc

С12верх Сlверх  D4бмакс2iред2  6 4 182,560,7862 232,868 Н мрад

С₁₂нижн С_lнижн 4D^бмин2iред2 14,36 10 ⁶ 4 182,56_0,629² 2  42,617 Н м_рад

Минимальное значение угловой частоты резонансных колебаний ДМС будет иметь место в нижнем положении крюка-блока с максимальной массой груза.

Максимальная нагрузка, нижнее положение.

12(2)нижн  С12нижн J1  J2 макс   42,617 1,6957 0,01197 58,817 рад/с.

J J₁  _2макс 1,6957 0,01197

Нагрузка отсутствует, нижнее положение.

12(2)нижн  С12нижн J1  J2 мин   42,617 1,6957 0,0057 85,072 рад/с.

J J₁  _{2 мин} 1,6957 0,0057

Максимальная нагрузка, верхнее положение.

12(2)верхн  С12верхн J1  J2 макс   232,868 1,6957 0,01197 137,489 рад/с.

J J₁  _2макс 1,6957 0,01197

Нагрузка отсутствует, верхнее положение.

12(2)верхн  С12верхн J1  J2 мин   232,868 1,6957 0,0057 198,861 рад/с.

J J₁  _{2 мин} 1,6957 0,0057

Коэффициент внутреннего демпфирования ДМС ориентировочно может быть определен по выражению

b в12нижн  вт С12нижн ,

  12 нижн

где _вт = 0,1÷0,2 – декремент затухания механических колебаний под действием внутренних сил вязкого трения.

Максимальная нагрузка, нижнее положение.

bв12нижн _ 0,1 0,3,14 58,817 2^42,617 _0,023_0,046_

Нагрузка отсутствует, нижнее положение.

bв12нижн _ 0,1 0,3,14 85,072 2^42,617 _0,016_0,032_

Максимальная нагрузка, верхнее положение.

b

---

в12верхн _ 0,1 0,3,14 137,489 2^232,868 _0,054_0,1079_

Нагрузка отсутствует, верхнее положение.

bв12верхн _ 0,1 0,3,14 198,861 2^232,868 _0,037_0,0746_

Зависимость параметров ДМС привода подъема от массы груза представлена на рисунке 2.7.



Рисунок 2.7 - Зависимость параметров ДМС привода подъема

от массы груза



Рисунок 2.8 – Структурная схема механической системы дополнительного привода лебедки

---

2.4 Выбор тиристорного преобразователя, расчет параметров

Условиями выбора преобразователя являются:

Udн Uдв. н; Idн  Iдв. н; Idмакс  Iдв. макс.

Параметры двигателя:

Uдв. н  440 В; Iдв. н  225 А; Iдв. макс  360 А.

Технические характеристики преобразователя:

• 
  преобразователь реверсивный;
  
• 
  управление преобразователем раздельное;
  
• 
  трёхфазная мостовая схема выпрямления;
  
• 
  сглаживающий реактор в цепи якоря;
  
• 
  кратковременная перегрузка (не более 5 с);
  
• 
  коэффициент передачи управляющего органа на входе СИФУ k_уо 1;
  
• 
  Размах опорного напряжения 2U_{оп.макс} 10В;
  
• 
  m_в  6; – U_dн  460 В;
  
• 
  I_dн  320 А.
  
• 
  I_dмакс  2,25I_dн 720А - в течение 10 с.
  

Выбор трехфазного токоограничивающего реактора

Необходимое значение полного сопротивления обмотки фазы реактора

Uкз %Uсф 5,5 380

Zфрасч   0,0626Ом

100I_фрасч 3 100 192,543  ,

где I_фрасч k_i2ф ^kiI_двн 0,815 1, 05225192,543 А;

U_сф - фазное напряжение питающей сети, U_сф  380 В;

U_кз - напряжение короткого замыкания реактора, принимаем U_кз  5,5%.

Предварительно пренебрегаем активным сопротивлением обмоток реактора, тогда Х_фрасч  Z_ф и необходимое значение индуктивности обмотки фазы реактора

фрасч Хфрасч 0,0626 3 Гн.

L    0,199 10

_c 314

Выбираем трехфазный токоограничивающий реактор типа РТСТ-265-0,156У3 с паспортными данными:

U_л  410 В; I_фн  265 А; R_рф  7,2 10 ^3_Ом; L_р  0,156 10 ^3_Гн.



Рисунок 2.9. – Схема электрическая силовой цепи дополнительного привода лебедки

---

Индуктивное сопротивление обмотки фазы реактора

Х_фрасч _с L_p 314 0,000156 48,984 10 ^3 Ом.

Активное сопротивление от коммутации анодных токов

R к  в Хфрасч  6 48,984 10  3  0,0468 Ом. m

2 2 3 ,14

2.5 Определение параметров тиристорного преобразователя

Средневыпрямленная ЭДС при угле управления 0 (ЭДС холостого хода) E_d0  k_u2л U_2л 1.35 380 513 В.

Параметры силовой цепи преобразователя:

• 
  активное сопротивление преобразователя:
  

R_тп  2R R_рф  _к  2 7,2 10  ^3  46,8 10 ^3  61,2 10_ ^3 Ом ;

• 
  индуктивность преобразователя:
  

L_тп  2 L_рф  2 0,156 10 ^3 0,312 10  ^3 Гн.

Углы управления:

• 
  минимальный _мин (5 10) ,
  
• 
  максимальный _макс 160.
  

Максимальное значение коэффициента усиления тиристорного преобразователя

kуо  Ed0 3.14 1 513 

kтп макс   161,082.

2U_{оп.макс} 10

Эквивалентная постоянная времени преобразователя

0.5 0.5

T _тп    0.00167 с. m_в  f_c 6 50

---

2.6 Расчет параметров якорной цепи привода

Сопротивление якорной цепи с учетом параллельного включения двух выпрямительных мостов Rяц  Rтп Rдвгор 0,1Rдвгор 

61,2 10 ^385,28 10 ^30,1 85,28 10  ^3 155,008 10 ^3_Ом,

Индуктивность якорной цепи

L_яц  L_дв L_тп 1,4 10 ^3 0,312 10 ^3 1,712 10  ^3 Гн,

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи

L 1,712 10 3

Tяц  яц  11,0446 10 3 с .

Rяц 155,008 10 3

Максимальное значение граничного тока зоны прерывистых токов для якорной цепи

Idгрмакс  КгрмаксLE_яцd0  314 1,712 100,093 513   3 88,7497 А,

_с

г де Кгрмакс  1  ctq  1 3,14ctg 3,14 0,093; m_в m_в 6 6

В относительных единицах

I dгрмакс  88,7497 0,394.

I_двн 225

Максимальная величина пульсаций тока двигателя при угле управления

 90 и номинальном токе нагрузки в %

Р1%  mЕв d1cмаксIдвн100Lяц  6 314 225 1,712 10 87,943 100    3 12,118%,

где Е_{d1макс} ^{ Ed}2⁰ m2в2^_^т1^в ^{ 513}₂ 622 6_^1 87,943 В – действующее значение первой

гармоники выпрямленного напряжения при угле управления  90⁰ .

2.7 Определение области допустимой работы дополнительного

электропривода подъемной лебедки

Максимальный допустимый ток двигателя:

при Фдв Фдвн

Iдвмакс  kпер дв Iдвн 1,6 225 360 А,

где k_{пер дв} - коэффициент перегрузочной способности двигателя, k_{пер дв} 1,6.

Максимальный допустимый ток преобразователя I_{d макс}  720 А.

Принимаем при работе в первой зоне I_эпмакс  360 А.

Минимальный угол управления преобразователем якорной цепи при пониженном напряжении сети

---