1.1 Расчет и выбор силового трансформатора
Расчет параметров силового трансформатора производим по методике, предложенной в источнике [1]. Для этого необходимо определить напряжение условного холостого хода тиристорного преобразователя (минимальное необходимое значение
). Предварительно определим его без учета колебаний напряжения в сети: ,где
- среднее значение выпрямленного напряжения на якоре электродвигателя: , - падение напряжения на активном сопротивлении сглаживающего дросселя: , - падение напряжения на активном сопротивлении силового трансформатора: - коммутационное падение напряжения:где
– напряжение короткого замыкания силового трансформатора, %. – коэффициент, определяемый схемой преобразователя (для мостовой трехфазной ).Учитывая необходимое напряжение на электродвигателе 220 В, предварительно выбираем трансформатор с напряжением вторичной обмотки в 260 В, например, ТТ-19, для которого
:Для определения
- среднего значения падения напряжения на тиристорах, предварительно выберем тиристоры со следующими расчетными параметрами:рассчитанным параметрам соответствует тиристор типа Т122-25, для которого
, тогдаТаким образом,
С учетом колебаний напряжения сети:
Необходимое напряжение на вторичной обмотке силового трансформатора:
- фазное; - линейное.Ток во вторичной обмотке:
- теоретическое значение; - действительное значение.Коэффициент трансформации:
.Ток первичной обмотки:
- теоретическое значение;Теоретическое значение типовой мощности трансформатора идеального выпрямителя с нагрузкой на противо-ЭДС.
,где
- коэффициент схемы по мощности, ,Расчетная типовая мощность трансформатора
,где
, .Согласно рассчитанным данным, выбираем силовой трансформатор ТТ-19 с параметрами указанными в таблице 1.1.
Таблица 1.1– Технические характеристики трансформатора ТТ-19
Параметр | Значение | |
Мощность, кВт | 19 | |
Первичная обмотка | Напряжение, В | 380/220 |
Число витков | 101 | |
Вторичная обмотка | Напряжение, В | 260±8 |
Число витков | 48 | |
% | 2,1 | |
% | Не более 5 | |
Потери в меди, Вт | 400 |
Для выбранного типоразмера трансформатора определяем фактическое значение
:1.2 Расчет и выбор тиристоров для силовых вентильных блоков комплектных ТП
Для выбора вентилей определяем среднее значение тока вентиля:
где
- коэффициент схемы по среднему току вентиля, , .Номинальный ток вентиля
где
– коэффициент запаса, выбираемый исходя из надежности работы вентиля с учетом пусковых токов, .Величина тока, проходящего через вентиль при коротком замыкании на стороне постоянного тока:
Полагая, что кратковременный допустимый ток, протекающий через вентиль, не должен превышать 15-тикратного значения номинального тока, найдем номинальный ток вентиля:
.Так как
, то принимаем номинальный ток вентиля .Максимальная величина обратного напряжения, прикладываемого к вентилю, определяется по соотношению:
,где
– коэффициент схемы по максимальному напряжению вентиля. .На основании рассчитанных параметров выбираем силовые тиристоры типа Т171-200 [2] с параметрами указанными в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Технические характеристики тиристора Т171-200
Параметр | Значение |
, В | 300-1600 |
, A | 200 |
, В | 1,75 |
, В | 5,5 |
, А | 0,2 |
1.3 Определение параметров якорной цепи электропривода
Активное сопротивление трансформатора, приведенное к цепи выпрямленного тока:
где
– число параллельных проводов, – число фаз, – выпрямленный ток, - мощность короткого замыкания трансформатора, .Индуктивное сопротивление трансформатора, приведенное к цепи выпрямленного тока:
,где UL - индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора, UL=0,05,
.