Розрахунок керованого випрямляча та системи імпульсно-фазового керування (стр. 2 из 5)

типова потужність трансформатора

Визначаємо кут комутації:

де

– індуктивний опір обмоток трансформатора.

Внутрішній опір випрямляча

Коефіцієнт корисної дії

де

– втрати в трансформаторі,

– коефіцієнт корисної дії трансформатора,

– втрати потужності на випрямних діодах,

– число тиристорів у схемі.

Визначаємо струм нульового вентиля:

З джерела [1] за обчисленим значенням обираємо діод типу ВЛ100.

Зовнішня характеристика випрямляча при

будується за двома точками: Холостий хід і Номінальне навантаження, має вигляд прямої (рис. 1.2).

Таблиця 1.1

	0	30
	107,3015	80

Рисунок 1.2 – Зовнішня характеристика випрямляча

1.2 Розрахунок основних параметрів випрямляча в керованому режимі

Визначаємо максимальний і мінімальний кути регулювання:

Мінімальна випрямлена напруга на навантаженні

Струм на навантаженні

Визначаємо максимальний і мінімальний кути провідності тиристорів:

Струми через тиристори та в нульовому діоді вже розраховано вище.

1.3 Вибір елементів керованого випрямляча

На підставі попередніх розрахунків знаходимо:

для тиристорів –

для нульового діода –

Тиристори та нульовий діод обираємо із запасом за зворотною напругою

Приймаємо тиристори та діод із припустимою зворотною напругою

Припустимі струми через тиристори та вентиль залежать від кута провідності

та швидкості охолоджуючого повітря й не перевищують Тоді необхідно обрати:

тиристори на струм

нульовий діод на струм

За обчисленими значеннями з джерела [1] обираємо для випрямляча шість тиристорів VS1-VS6 типу 2Т132-25-20, нульовий діод VD0 типу ВЛ200. Для охолодження тиристорів та діоду застосовуємо типові охолоджувачі М-6А.

1.4 Розрахунок регулювальної характеристики керованого випрямляча

Загальна розрахункова формула для всього сімейства навантажувальних характеристик:

при

при

Де

– напруга холостого ходу;

– спадання напруги на елементах випрямляча;

– струм на навантаженні.

Результати розрахунків зведемо до таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

	0˚	30˚	60˚	90˚	101,366˚
	30	25,981	15	4,019	1,573
	6,984	6,343	4,592	2,841	2,451
	100,318	86,583	49,059	11,535	3,174

Рисунок 1.3 – Регулювальна характеристика випрямляча

1.5 Вибір захисту тиристорів від перевантажень за струмом та напругою

Захист повинен задовольняти наступним вимогам:

- забезпечувати максимальну швидкодію;

- здійснювати відключення тільки пошкодженого елемента;

- мати високу чуттєвість.

Для захисту тиристорів від перевантажень використовуємо швидкодіючі плавкі запобіжники.

Струм плавкої вставки

де

– коефіцієнт можливого експлуатаційного перевантаження;

– коефіцієнт, що характеризує співвідношення струмів в ідеальному випрямлячі;

– коефіцієнт, що враховує відхилення форми опорного струму вентилів від прямокутної;

– коефіцієнт трансформації трансформатора.

Приймаємо до установки швидкодіючі запобіжники FU1-FU3 типу
ПНБ-5-380-7.

Для забезпечення захисту від комутаційних перевантажень використовуємо на вхідних шинах перетворювача

ланцюги.

Визначаємо параметри ланцюгів за наступними співвідношеннями:

де

– величина струму холостого ходу вторинної обмотки трансформатора, складає 5% від діючого струму вторинної обмотки трансформатора;

– коефіцієнт запасу від перевантажень на тиристорі,

З джерела [2] за обчисленими значеннями обираємо конденсатори C1-C3 типу СГМ-4-500 В-0.62 мкФ±10%, резистори R1-R3 типу ПЭВ-10-50 Ом±5%.

Для послаблення перевантажень тиристорів у момент комутації використовуємо

ланцюги, що вмикаються паралельно тиристорам. Такий ланцюг разом з індуктивністю навантаження утворює послідовний коливальний контур. В ньому конденсатор обмежує комутаційні перевантаження, а резистор обмежує струм розряду цього кондесатора при відмиканні та запобігає коливанням у послідовному контурі.

Параметри ланцюгів визначаємо за наступними співвідношеннями:

Де

– індуктивність розсіювання обмоток трансформатора;

– діюча напруга вторинної обмотки трансформатора;

– критична швидкість наростання напруги на тиристорі;