Структура условного обозначения

АЕ 20 2 X X 0 Х ХХ XХ Х:

Размер автоматического выключателя в зависимости от номинального тока: 2- 16 А;

1.3    Выбор токоограничивающего реактора

Условия выбора:

). Iтр= 200 А≥Iн=137,8 А

). Uтр=380 В≥Uн=380 В.

Исходя из перечисленных ранее условий выбираем по[3] реактор токоограничивающий типа РТТ 0,38-200.

Реакторы токоограничивающие типа РТТ предназначены для ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях частотой 50Гц, а также могут применяться в качестве индуктивного балластного сопротивления в схемах тиристорных преобразователей.

1.4    Выбор тиристоров

Среднее значение постоянного тока на выходе выпрямителя:

 А

Среднее значение тока тиристоров УВ и АИТ:

 А

Расчетное обратное напряжение приложенное к тиристору:

 В

Коэффициент к_Uобр=1.05 - коэффициент запаса по напряжению и коэффициент обратного напряжения выбирается соответственно .

Напряжение на выходе преобразователя при α=0

 В

коэффициент =0.427 выбирается в соответствии с таблицей .

Исходя из рассчитанных нами данных выбираем силовой тиристор.

Условия выбора:

1.      I_vsp=58.91 A<Ivs=100 A

2.      Uобр.расч=811 B=<Uп=1000 B

Исходя из полученных нами данных выбираем по [4] тиристор Т151-100.

Силовые тиристоры Т151-100:

·        Номинальное напряжение до 600 В.

·        Номинальный ток до 100 А.

·        Масса 0.6 кг

Таким образом мы выбираем по [4] 6 тиристоров Т151-100 для управляемого выпрямителя и 6 Т151-100 тиристоров для инвертора тока с охладителями:

О151-80 (охладитель О151-80, 45х80х80мм, М8, 30 Вт)

Охладитель воздушной системы охлаждения ……………...О151-80

Габаритные размеры . . . . …………….. …...45х80х80 мм (без токовода)

………………………………..45х80х131 мм (с тоководом)

Масса . . . . ……………………………….. 0,365 кг (без токовода)

..………………………..……………. …….0,420 кг (с тоководом)

Диаметр резьбового отверстия . . . ………………..………..М8

Мощность рассеивания при естественном охлаждении . . .….30 Вт

Тепловое сопротивление при естественном охлаждении . . 2,12 град/Вт

Применяемость охладителей О151-80:

Д151-125, Д151-160, ДЧ151-125, ДЧ151-125Х, ДЧ351-160, ДЧ351-160Х, ДЧ351-200, ДЧ351-200Х, Т151-100, ТС151-100, ТС251-100, ТС151-125, ТС251-125, ТС151-160, ТС251-160, ТБ351-80, ТБ351-100

Выходное напряжение управляемого выпрямителя:

 В

Где  падение напряжений на реакторе, на тиристорах и на диодах соответственно. Но так как эти падения напряжения намного меньше, чем  ,то ими можно пренебречь.

Действующее значение линейного напряжения на входе ТПЧ:

В

-минимальный угол включения тиристоров. Примем .

1.5    Выбор диодов. Д232- 63(по [5])

Ток через диод:

 А.

МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ТЕПЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

1.6    Выбор конденсаторов

Время второго коммутационного интервала АИТ:

с

-максимальная рабочая частота АД.

1/c

Где f_max - максимальная частота, при которой может работать асинхронный двигатель.

 1/c

-частота сети.

Эквивалентная индуктивность АД:

Гн

Где  индуктивности намагничивания, рассеивания статора и ротора АД соответственно.

 Гн

 Гн

 Гн

Эквивалентная емкость цепи перезаряда конденсатора:

 Ф

Емкость каждого коммутирующего конденсатора:

 Ф

Линейная эквивалентная ЭДС двигателя:

В

Начальное напряжение на коммутирующем конденсаторе:

 В

По заданным данным и по [6] выбираем конденсаторы коммутирующие для тиристорных преобразователей ПСК-1,25-200 У2,Т2.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1200 м. Температура окружающего воздуха от минус 45 до 45°С для исполнения У и от минус 10 до 45°С для исполнения Т. Относительная влажность воздуха до 90% при температуре 20°С. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры конденсаторов. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.5-75. Конденсаторы соответствуют требованиям ТУ 16-673.012-84. ТУ 16-673.012-84

Назначение: для работы в качестве коммутирующих элементов в цепях переменного тока с напряжением трапецеидальной формы.

Технические характеристики конденсаторов коммутирующих для тиристорных преобразователей:

Конденсаторы пропитаны экологически безопасной диэлектрической жидкостью.

По требованию заказчика могут быть разработаны и изготовлены конденсаторы для силовой электроники с другими режимами работы, значениями напряжения и емкости.

1.7    Выбор сглаживаюшего реактора

Выбираем по [7] реактор СРОС-63/0,5УХ4

Структура условного обозначения

СРОС-Х/Х Х4(Э):

СР - сглаживающий реактор;

О - однофазный;

С - сухой (охлаждение естественное воздушное при открытом исполнении);

Х - типовая мощность, кВ·А;

Х - класс напряжения изоляции обмоток, кВ;

Х4 - климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения

по ГОСТ 15150-69;

Э - экспорт.

Технические характеристики реактора

СРОС-63/0,5УХ4:

·        Номинальный ток 200 А

·        Индуктивность 0.004 Гн

1.8    Выбор величины индуктивности в коммутирующем контуре

Найдем величину индуктивности дросселей в коммутирующем контуре:

Решая это уравнение найдем индуктивность дросселя в коммутирующем LC-контуре:

L=  = 1.663 мГн.

По полученным данным и по [8] выбираем RWK212-KL

1.9    Выбор блоков зажимов

По [9] выбираем соединители и блоки зажимов.

ЗАЖИМЫ HАБОРHЫЕ серии ЗH27 И БЛОКИ ЗАЖИМОB серии БЗН27

Общие сведения

Зажимы наборные серии ЗН27 и блоки зажимов серии БЗН27 являются комплектующими изделиями и предназначены для присоединения, ответвления и заземления медных и алюминиевых проводников в электрических цепях переменного тока напряжением от 5 до 600 В частоты 50 и 60 Гц и постоянного тока напряжением от 5 до 440 В.

Структура условного обозначения

ЗН (БЗН) 27-ХХХХ-Х/Х ХХ Х:

ЗН (БЗН) - зажимы наборные (блоки зажимов наборных);

- номер серии;

Х - номинальное сечение зажима;

Х - функциональное назначение:

М - мостиковые;

Л - для установки на печатные платы;

Х - номинальный ток при 40°С (в соответствии с табл. 2);

Х - количество выводов с каждой стороны зажима;

Х/Х - способ соединения проводника с выводом с каждой стороны

зажима:

Д/Д - винт-винт;

Д/2П - винт-пайка;

ХХ - климатическое исполнение (У3, Т3, УХЛ4) и категория

размещения по ГОСТ 15150-69;

Х - способ установки зажима на рейку:

тип 1 - с пружиной в хвостовой части;

тип 2 - с пружинящей хвостовой частью.

Условия эксплуатации

Зажимы и блоки предназначены для встраивания в комплектные устройства и обеспечивают работу при температуре окружающего воздуха: для исполнения У до 55°С; для исполнения Т до 60°С.

Высота над уровнем моря до 2000 м.

Верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха: для исполнения У3 - 80% при 20°С и при более низких температурах без конденсации влаги; для исполнения Т3 - 98% при 27°С и при более низких температурах без конденсации влаги.

Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры зажимов и блоков в недопустимых пределах.

Рабочее положение в пространстве любое.

Группа условий эксплуатации М7 и М9 по ГОСТ 17516.1-90.

Конструкция зажимов и блоков соответствует требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.6-75.

Зажимы и блоки для внутренних поставок и поставок на экспорт соответствуют ТУ 16-89 ИГФР.687222.023 ТУ. ТУ 16-89 ИГФР.687222.023 ТУ

Технические характеристики

Основные технические данные зажимов и блоков приведены в табл. 1.

Допустимая длительная нагрузка соответствует в приведенной таблице.

Установленная безотказная наработка - 20000 ч.

Средний срок службы зажимов и блоков - 12 лет.

Гарантийный срок устанавливается: для внутренних поставок 2 года со дня установки зажима, но не позднее 2,5 лет со дня их отгрузки с предприятия-изготовителя; для поставок на экспорт - 1 год со дня ввода в эксплуатацию, но не более 2 лет с момента проследования зажимов и блоков через границу.

Габаритные, установочные размеры зажимов приведены на рис. 1-4. Зажимы мостиковые с выводами винт-винт состоят из изоляционного корпуса, контактного зажима, включающего в себя две скобы, контактную планку и два контактных винта.

Условное обозначение Масса, кг, не более

ЗН27-95М250-Д/Д У3 0.013

ЗН27-95М250-Д/Д Т3 0.013

Габаpитные, yстановочные pазмеpы и масса зажимов мостиковых с выводами "винт-винт" для yстановки на pейкy на ток 250 А

а - зажимы типа 1;

б - зажимы типа 2:

Габаpитные, yстановочные pазмеpы и масса зажимов мостиковых с выводами "винт-винт" для yстановки на pейкy на ток 80 А

а - зажимы типа 1;

б - зажимы типа 2:

Габаритные, установочные pазмеpы и масса зажимов с выводами

"винт-пайка" для установки на печатные платы

Размеpы максимальные:

В корпусе имеются пазы для установки двух маркировочных бирок. Жилы вводятся в скобу до упора и при завинчивании винтов прижимаются к планке. На планке предусмотрено резьбовое отверстие для установки мостиков поперечных соединений.

Зажимы типов 1, 2 должны устанавливаться на рейку Р31, зажимы типа 2 на рейку Р2. Зажимы для установки на печатные платы состоят из изоляционного корпуса и контактного зажима, включающего в себя скобу, планку, пружину и контактный винт. Зажимы в необходимом количестве устанавливаются на печатную плату и закрепляются на ней пайкой. Последний зажим закрывается крышкой.

Зажимы классифицируются:

по функциональному назначению - мостиковые, для печатного монтажа;

по способу установки - типов 1 и 2 на печатной плате;

по конструкции выводов - гнездовые, штыревые;

по способу скрепления между собой - разборные и неразборные;

по способу соединения с проводниками - номинальных сечений 1,5;

,0; 16,0; 95,0 мм2 - разборные; 1,5 мм2 - неразборные;

количество зажимов в блоке по согласованию с предприятием-изготовителем;

по применению - по классу 1 ГОСТ 10434.

Выбор соединителей.

Общие сведения

Соединители предназначены для быстрого сочленения и расчленения отрезков кабельной сети, различных элементов электроустановок между собой и источниками питания в наземных стационарных и передвижных электроустановках напряжением до 660 В переменного тока частотой до 400 Гц и напряжением до 400 В постоянного тока. Выпускаются в двух исполнениях: прямые и панельные на токи 16, 25, 40, 63, 160 А-4х контактные и 250, 400 А-одноконтактные.

Условия эксплуатации

Вид климатического исполнения В по ГОСТ В.20.39.404-81;

высота над уровнем моря до 2000 м;

температура окружающей среды от минус 60oС до плюс 70oС.

относительная влажность воздуха 100% при температуре 35oС;

степень защиты выключателей IP67 по ГОСТ 14255-69.

Конструкция

Разъемы кабельного исполнения состоят из корпуса, крышки, механизма фиксации, контактной системы и хвостовика.

Разъемы панельного исполнения - из фланца крышки, механизма фиксации, контактной системы с изоляторами.

Разъемы имеют фиксирующее устройство, предотвращающее самопроизвольное разъединение. При этом фиксация в крайних положениях («открыто» - «закрыто») четкая и ясно ощутимая операция.

Технические данные соединителей:

·          Ток до 250 А

·        Число контактов 4

·        Площадь сечения жил, мм² : 50-70

·        Максимальный диаметр отверстия для вывода кабеля, мм: 56

1.10  Выбор измерительных приборов

Выбираем по [10] амперметр и вольтметр.

АМПЕРМЕТРЫ И ВОЛЬТМЕТРЫ Е349

Щитовые показывающие приборы электромагнитной системы Е349 предназначены для измерения тока и напряжения в сетях переменного тока частотой 50 Гц. Подвижная часть прибора выполнена на растяжках.

Е349

По заданным данным выбираем:

Вольтметр Е349 - на напряжение в 500 В      

Амперметр Е349         5- шкала на ток в 100 А       

Датчик измерения постоянного и переменного тока ДТХ-200

Датчики состоят из корпуса, печатной платы, на которой закреплен кольцевой магнитопровод с компенсационной обмоткой, и электронной схемы. Составным элементом является специальный датчик Холла, который находится в зазоре магнитопровода и работает как «0» - индикатор.

Основные технические характеристики:

Характеристика  ДТХ-200

Диапазон измеряемых токов, А    0...200

Допустимая перегрузка по измеряемому току, разы        1,5

Диапазон рабочих температур,°С -20...+80

Основная приведенная погрешность, не более, %    1

Нелинейность выходной характеристики, не более, %      0,1

Выходной сигнал при номинальном измеряемом токе, мА *     50

Коэффициент передачи         1:4000

Полоса пропускания, Гц      0-50000

Источник питания, В   ±15 (±5%)

Диаметр отверстия под токовую шину, мм     12

Габаритные размеры, мм     58х48х30

Масса, г     100

Выбор проводов

). Для проводов, идущих от блока зажимов к автоматическому выключателю и для проводов от блока зажимов к двигателю:

Выбор сечения проводов производится по токовым нагрузкам.

I_1ПР = I_A/k ;

где k=0,7 - коэффициент запаса.

I_1ПР = 137,8/0.7 = 198,86 (A)

Выбираем по [13] провод марки ПВ - 3.

Провод повышенной гибкости с медной многопроволочной токопроводящей жилой с изоляцией из ПВХ-пластиката. Предназначен для прокладки в осветительных и силовых сетях, а также для электрических установок и монтажа электрооборудования. Допускаются частые изгибы провода. Номинальное переменное напряжение: до 450 В, частотой до 400 Гц. Изготовитель: ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод»

КОНСТРУКЦИЯ ПВ-3

- токопроводящая медная жила;

- изоляция - ПВХ-пластикат.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Рабочее напряжение, В---------------------------------- 450

Маломерные отрезки, м, не менее----------------------20

Минимальный радиус изгиба, диам. Кабеля---------10

сечение, мм2-------------------------------------------------95

Номинальная толщина изоляции жил, мм------------1,6

Расчетная масса провода, кг/км-------------------------1024

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Провода ПВ-3 предназначены для электрических установок при стационарной прокладке в осветительных и силовых сетях, а также для монтажа электрооборудования, машин, механизмов и станков на номинальное напряжение до 450 В (для сетей до 450/750 В) частотой до 400 Гц или постоянное напряжение до 1000 В.

). Провода для УВ и АИТ:

Выбор сечения проводов производится по токовым нагрузкам.

I_1ПР = I_A/k ;

где k=0,7 - коэффициент запаса.

I_1ПР = 58.91/0.7 = 84,16 (A)

Выбираем по [13] провод марки ПВ - 3.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Рабочее напряжение, В---------------------------------- 450

Маломерные отрезки, м, не менее----------------------20

Минимальный радиус изгиба, диам. Кабеля---------10

сечение, мм2-------------------------------------------------16

Номинальная толщина изоляции жил, мм------------1,0

Расчетная масса провода, кг/км-------------------------113

). Провода на выходе УВ:

Выбор сечения проводов производится по токовым нагрузкам.

I_1ПР = I_A/k ;

где k=0,7 - коэффициент запаса.

I_1ПР = 176.7/0.7 = 252,43 (A)

Выбираем по [13] провод марки ПВ - 1.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Рабочее напряжение, В---------------------------------- 450

Маломерные отрезки, м, не менее----------------------20

Минимальный радиус изгиба, диам. Кабеля---------10

сечение, мм2------------------------------------------------70

Номинальная толщина изоляции жил, мм------------1,4

Расчетная масса провода, кг/км-------------------------707

2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ НКУ

2.1    Разработка требований к конструкции преобразователя

Требования, установленные ГОСТ 10985-80 , определяют типоисполнения и основные размеры оболочек шкафов, щитов, ящиков и каркасов щитов.