Аннотация
электропривод тиристорный преобразователь
Актуальность рассматриваемого вопроса, касающегося избранной темы, состоит в том, что за счёт системы охлаждения (и не только) двигатель работает, насколько это возможно, дольше. Также система охлаждения способствует наименьшему износу двигателя.
Цель работы, заключается в том, чтобы наиболее подробно рассмотреть информацию, касающейся данной темы.
При регулировании скорости изменением величины напряжения двигатель должен питаться от отдельного регулируемого источника постоянного тока. В качестве такого источника ранее широко применялись машинные преобразователи (система "генератор-двигатель"). В настоящее время машинные преобразователи применяются редко, а в качестве регулируемого преобразователя переменного тока в постоянный применяются тиристорные преобразователи (система "тиристорный преобразователь - двигатель").
Применение тиристорных преобразователей в электроприводах постоянного тока позволяет достигнуть повышенной управляемости и быстродействия привода, а также улучшить его энергетические и весовые показатели. КПД тиристорного электропривода постоянного тока на 10-12% выше КПД системы Г-Д, на 7% выше КПД привода с магнитными усилителями. Электропривод с тиристорным преобразователем обладает высокой стабильностью скорости, которая может быть доведена до 0,2% и ниже.
Такие характеристики позволяют значительно повысить качество техпроцессов и снизить расходы на электроэнергию на предприятиях использующих как новое оборудование, выпускаемое уже с применением ТП, так и старое, путем замены систем управления на системы с ТП.
Содержание
Введение
Оборудование, которое непосредственно преобразует электрическую энергию в тепло, доступно практически во всех секторах экономики - электрические печи пищевых предприятий, электрические котлы в жилищно-коммунальном хозяйстве и электротермические установки в различных отраслях промышленности. Несмотря на рост стоимости энергии, энергоэффективность в России все еще остается неприемлемо низкой. Поэтому ограничение мощности, потребляемой электрооборудованием, является основной задачей практического энергосбережения.
Качественно решить проблему управления питанием невозможно, применив так называемое "релейное" регулирование, которое имеет определенное распространение на предприятиях. Релейный принцип управления нагрузкой содержит известные "затраты" - низкая точность настройки уровня включения / выключения, переходные процессы в электрических цепях и колебания напряжения, высокие эксплуатационные расходы на обслуживание релейно-контакторных цепей. Кроме того, современные технологические процессы на предприятиях требуют высокой точности регулирования, то есть непрерывного регулирования по отношению к параметрам технологических процессов и в режиме реального времени.
Любое электрооборудование имеет максимальный ресурс (срок службы) только при условии, что отклонения (колебания) напряжения питания ограничены допустимыми пределами. Таким образом, для эффективного контроля электрической нагрузки должны применяться законы непрерывного контроля, воплощенные в бесконтактных устройствах - тиристорных регуляторах напряжения (ТПЗ). Основными требованиями при разработке оборудования стали необходимость иметь гибкую конфигурацию, применимость к различным задачам регулирования и ограничения электрической нагрузки сети электропитания, а также обеспечение необходимой точности поддержания физического параметра (например, температура).
При регулировке скорости путем изменения напряжения двигатель должен питаться от отдельного регулируемого источника постоянного тока. В качестве такого источника ранее широко использовались машинные преобразователи (генератор-двигатель). В настоящее время машинные преобразователи используются редко, а тиристорные преобразователи используются в качестве регулируемого преобразователя переменного тока в постоянный (система "тиристорный преобразователь - двигатель").
Использование тиристорных преобразователей в электроприводах постоянного тока позволяет добиться повышенной управляемости и скорости привода, а также улучшить его энергетические и весовые показатели. Эффективность тиристорного привода постоянного тока на 10-12% выше, чем эффективность системы GD, на 7% выше, чем эффективность привода с магнитными усилителями. Электропривод с тиристорным преобразователем обладает высокой стабильностью скорости, которая может быть увеличена до 0,2% и ниже.
Такие характеристики позволяют значительно улучшить качество технических процессов и снизить энергозатраты на предприятиях, использующих как новое оборудование, изготовленное с использованием ТП, так и старое оборудование, заменив системы управления системами ТП.
1. Характеристика объекта, назначение, принцип действия, принципиальная схема управления, деталировка (эскизы, чертежи узлов)
Система охлаждения двигателя с электронным управлением оптимизирует температуру охлаждающей жидкости в соответствии с нагрузкой двигателя. В соответствии с программой оптимизации, встроенной в память блока управления двигателем, требуемая рабочая температура двигателя достигается благодаря действию термостата и вентиляторов. Таким образом, температура охлаждающей жидкости регулируется нагрузкой на двигатель. Схематически в электронном виде контролируемый охлаждение система (рисунок 1).
Рисунок 1 - Система охлаждения с электронным управлением: 1 - расширительный бачок; 2 - радиатор системы отопления; 3 - клапан отключения радиатора системы отопления; 4 - распределитель охлаждающей жидкости с электронным термостатом; 5 - масляный радиатор коробки передач; 6 - датчик температуры охлаждающей жидкости (на выходе жидкости из двигателя); 7 - датчик температуры охлаждающей жидкости (на выходе жидкости из радиатора); 8 - масляный радиатор; 9 - вентиляторы; 10 - основной радиатор системы охлаждения; 11 - жидкостный насос
Основными отличительными компонентами системы охлаждения с электронным регулированием от обычного является наличие распределителя охлаждающей жидкости с электронным термостатом. В связи с введением электронного управления системой охлаждения, в блок управления двигателем поступает следующая дополнительная информация:
Блок питания термостата (выходной)
Температура охлаждающей жидкости на выходе из радиатора (вход)
Управление вентиляторами радиатора (2 выходных сигнала)
Положение потенциометра на контроллере отопления (вход)
Распределитель представляет собой устройство для направления потока охлаждающей жидкости по маленькому или большому кругу (рисунок 3).
В термостате, в отличие от обычных систем охлаждения, установлено дополнительное отопительное сопротивление 3 (рис. 2).
Рисунок 2 - Электронный термостат: 1 - штифт; 2 - наполнитель; 3 - дополнительное сопротивление
Когда охлаждающая жидкость нагревается, наполнитель 2 разбавляется и расширяется, что приводит к подъему штифта 1. Когда ток не нагревается до сопротивления нагреву, термостат работает как традиционный, но его температура увеличивается до 110 ° C (температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя). Нагревательный резистор 3 встроен в наполнитель. Когда на него подается ток, он нагревает наполнитель 2, который расширяется, в результате чего штифт расширяется на определенную величину " Икс " в зависимости от степени нагрева наполнителя. Теперь вывод 1 перемещается не только под действием нагретой охлаждающей жидкости, но и под действием сопротивления нагреву, и степень его нагрева определяется блоком управления двигателя в соответствии с его программой оптимизации температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от характера импульса и времени его подачи степень нагрева наполнителя варьируется.
Распределитель размещен вместо соединительных ниппелей на головке цилиндров и представляет собой устройство для направления потока охлаждающей жидкости по малому или большому кругу.
Малый круг используется для быстрого прогрева двигателя после запуска холодного двигателя. Система для оптимизации температуры охлаждающей жидкости не работает. Термостат в распределительной коробке предотвращает выход охлаждающей жидкости из двигателя и открывает кратчайший путь к насосу. Радиатор не входит в круг циркуляции охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость циркулирует по маленькому кругу. Положение клапанных дисков таково, что движение охлаждающей жидкости возможно только по направлению к насосу. Охлаждающий агент нагревается очень быстро, что способствует его циркуляции только по маленькому кругу.
Рисунок 3 - Принципиальная схема работы распределителя охлаждающей жидкости с электронным термостатом: 1 - поток жидкости от основного радиатора; 2 - зона отстоя охлаждающей жидкости при закрытой клапанной тарелке; 3 - большая клапанная тарелка; 4 - поток жидкости от двигателя; 5 - поток жидкости от системы отопления; 6 - поток жидкости от масляного радиатора; 7 - поток жидкости от жидкостного насоса; 8 - малая клапанная тарелка; 9 - электронный термостат; а - циркуляция жидкости по малому кругу; б - циркуляция жидкости по большому кругу
Теплообменник системы отопления и масляный радиатор включены в небольшой круг.
Ход охлаждающей жидкости по большому кругу открывается или через термостат в контроллере для достижения температуры около 110 ° C, Или в соответствии с программой нагрузки двигателя, чтобы оптимизировать температуру охлаждающей жидкости, встроенной в блоке управления двигателем.
При полной загрузке двигателя требуется интенсивное охлаждение охлаждающей жидкости. Ток течет к термостату в распределителе, и открывается путь для жидкости из радиатора. В то же время с помощью механического соединения небольшая клапанная пластина блокирует путь к насосу в малом круге.
Насос подает охлаждающую жидкость, выходящую из головки цилиндров, прямо в радиатор. Охлажденная жидкость из радиатора поступает в нижнюю часть блока двигателя и оттуда всасывается насосом.
Также возможна комбинированная циркуляция охлаждающей жидкости. Одна часть жидкости проходит по маленькому кругу, другая - по большому.
Термостат управляется в оптимизированной системе охлаждения двигателя (охлаждающая жидкость движется по маленькому или большому кругу) в соответствии с трехмерными графиками зависимости оптимальной температуры охлаждающей жидкости от ряда факторов, основными из которых являются нагрузка на двигатель, частота вращения коленчатого вала, скорость автомобиля и температура воздуха на впуске. Эти графики определяют значение номинальной температуры охлаждающей жидкости.
Термостат работает только тогда, когда фактическое значение температуры охлаждающей жидкости выходит за пределы поля допуска номинального значения температуры, что обеспечивает постоянство фактической температуры в поле допуска номинальной температуры.
Фактические значения температуры охлаждающей жидкости берутся из двух разных мест в контуре системы охлаждения и передаются в блок управления двигателем в виде сигналов напряжения. Датчики температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя и на выходе охлаждающей жидкости из двигателя в распределителе работают как датчики с отрицательным температурным коэффициентом. Номинальные температуры охлаждающей жидкости хранятся в блоке управления двигателя в виде графических зависимостей.
При работе двигателя в странах с суровым климатом для повышения температуры охлаждающей жидкости можно использовать дополнительный электрический нагрев. Дополнительный обогрев состоит из трех свечей накаливания. Они интегрированы в точке, где линия охлаждающей жидкости соединена с головкой блока. Сигнал от блока управления реле включает малый или большой нагрев. В зависимости от резерва тока генератора включаются одна, две или три свечи накаливания для подогрева охлаждающей жидкости.
Модуль регулятора (современная модель термостата)
Рисунок 4 - Основные конструктивные элементы
- Термостат с твердым наполнителем
- Нагревостойкость в твердом теле наполнитель
- пружина для механической блокировки каналы охлаждающей жидкости
- один большой и один маленький клапан тарелки
Акт
Охлаждающая жидкость постоянно течет вокруг термостата с твердым наполнителем в распределителе. В неотапливаемом состоянии наполнитель ведет сам, как обычно, однако он настроен на разную температуру.
Через охлаждающую жидкость наполнитель разжижается и расширяется, что приводит к подъему булавки. Когда ток не течет к нагревательному сопротивлению, термостат работает однако обычным образом, температура его работы в соответствии с новой системой регулирования 110 С (температура охлаждающей жидкости на выходе двигателя).
Отопление встроено в наполнитель сопротивление. Когда на него подается ток, он нагревает наполнитель, и штифт теперь движется не только под действием нагретой охлаждающей жидкости, но и под действием нагревательного сопротивления, а степень его нагрева определяет блок управление двигателем в соответствии с его программой оптимизации Температура охлаждающей жидкости.