Тиристорный преобразователь постоянного тока (стр. 3 из 6)
Где α – угол регулирования, при котором двигатель работает стоком Iяхх и заданной скоростью ωзад;
КФ – постоянная двигателя при Ф=ФН=const? Bc;
Rя800с – сопротивление якорной цепи двигателя с учетом компенсационной обмотки и добавочных полюсов;
Iяхх- ток холостого хода двигателя можно определить:
η – КПД машины.
ωзад – минимальная по заданию частота вращения вала машины.
Rэ – эквивалентное активное сопротивление преобразователя,
Rэ=Xd(Ксхπ/Р)=0.03297(2*3.14/4)=0.021 Ом
Где Xd – приведенное по вторичной цепи индуктивное сопротивление фазы трансформатора.
Xd= ωсLф/Ксх=314*0.00021/2=0.03297 Ом
ωс – угловая частота питающей сети.
Ксх = ab=2
Lтр – индуктивность трансформатора, приведенная к цепи выпрямленного тока.
α=79.350
Из двух значений критической индуктивности выбираем большее; выбираем Lкр2=0.001422098 Гн и подставляем в уравнение:
Lcd=LKPLя-abLф=0.001422098-0.00171-2 0.00021=-0.00070 Гн
Так как значение Lcd получилось отрицательное, следовательно дросселя не существует, т.к. Lcdотрицательное. То данная схема уже обеспечивает сглаживающую пульсацию тока.
Большенство промышленных ТП снабжено быстродействующей защитой, которая при коротком замыкании блокирует или сдвигает к границе инверторного режима управляющие импульсы до включения очередного по порядку включения тиристора. Поэтому при внешних и внутренних к.з. в этих ТП аварийные токи протекают по двум плечам трехфазной мостовой схемы и двум фазам вторичной обмотки трансформатора, т.е. имеет место двухфазное к.з. трансформатора.
Амплитуда и продолжительность протекания аварийного тока при отпирание тиристоров в передающей группе РТП с раздельным управлением и при нарушении соотношения α1+α2≥1800 в РТП с совместным управлением не превосходят их значений при внешнем к.з.
При внешних к.з. расчет токов ведется в предположении, что угол регулирования ТП α =0, при этом токи к.з. максимальны.
Для нахождения ударного тока глухого внешнего к.з. (к.з. на зажимах ТП до СД) вначале находится амплитуда базового тока к.з.:
Где U2мф – амплитуда фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора при х.х.;
Х2nV2n – приведенные к вторичной стороне реактивные и активные сопротивления одной фазы трансформатора.
Находим ударный ток глухого внешнего к.з.
Iуд=Iк.м * Iуд*
Iуд* находят по графику в зависимости от ctg φк
Iуд*=1,25А
Iуд=1100*1,25=1375А
Интеграл предельной нагрузки при глухом внешнем к.з. определяется по формуле:
I2t=I2км(I*2t)
В которой I*2t определяется в зависимости от ctg φк
I2t=11002*10*10-3=12100=12.1кА
Где WB – максимально допустимое значение интеграла квадрата аварийного тока, исчесляемое, при длительности импульса 10мс в заданной температуре структуры 0С
Wпр – интеграл плавления плавкой вставки, определяющий количество энергии, необходимое для расплавления плавкой вставки.
nд =1.2 – коэффициент запаса.
Защита от перенапряжений.
Перенапряжения на вентилях могут проявляться как при переодической коммутации вентилей, возникающей при каждом переходе тока с одного вентиля на другой, так и от коммутации во внешних цепях.
Величина сопротивления выбирается из соотношения:
Где Lк – индуктивность коммутационного контура.
С – выбранная величина емкости защитной цепочки.
С=1мкФ
Lк=Lт+Lур=0.00738+0.00759=0.01497 Гн
Определим мощность каждого резистора.
Pr=450*C*U2ф2=450*1*10-6*752=2.53Вт
Шунтирование вентилей
С=1.5…2мкФ
Определим мощность резистора
Pr=450*C*U2ф2=450*1.5*10-6*752=3.79Вт
Выбираем резисторы для шунтирования марки ПЭВ Р=20Вт
Диапозон полного сопротивления R=4.7…20*103Ом
Для защиты от перенапряжения выбераем резисторы С5-36В
Конденсаторы металлобумажные марки К-409
С=1мкФ
Р=5Вт
U=200B
F=10-1000Гц
Конденсаторы металлобумажные марки К-409
С=1.5мкФ
Р=5Вт
U=200B
F=10-1000Гц
Выбераем предахранитель ПБВ-2
Iн=320А
ω пр=100кАс
Uн=380В
2.Основные характеристики тиристорных преобразователей
2.1.Построение фазовой характеристики.
Основными характеристиками ТП являются: регулировачная характеристика (характеристика управления)
и внешняя характеристика 
.Выпрямленная ЭДС преобразователя является функцией угла регулирования, который отсчитывается от точки естественного включения вентилей, и в режиме непрерывного тока может быть определена по уравнению:
Где
- максимальное ЭДС преобразователя при α=0;Е2m- амплетудное значение вторичной фазовой ЭДС трансформатора (сети при реактивном варианте силовой цепи преобразователя)
- действующее значение фазовой ЭДС 
- начальная фаза соответствующая точке естественного включения тиристора в работу 
- угловая частота питающего напряженияКcx- коэффициент схемы выпрямления.
Кроме того для шестипульсной мостовой и эквивалентной двенадцатипульсной схем выпрямления с параллельным соединением мостов
можно воспользоваться формулой:
а для эквивалентной двенадцатипульсной схемы с последовательным соединением мостов:
где E2M- амплитуда линейной питающей ЭДС каждого моста.
Вид фазовой характеристики СИФУ α=f(Uу) полностью определяется формой опорного напряжения. При линейно изменяющемся опорном напряжении изменению угла α=π/2 соответствует изменение напряжения на выходе генератора опорного напряжения ГПН, равное Uопт(Uопт=10В).
При опорном синусоидальном напряжении с амплитудой проходящем через нуль при α=900 угол управления определяется как
αнач =900 при синусоидальном опорном напряжении
| α | Uу | α | Uу |
| 900 | 0 | 00 | 10 |
| 84.20 | 1 | 95.730 | -1 |
| 78.50 | 2 | 101.50 | -2 |
| 72.50 | 3 | 107.450 | -3 |
| 66.420 | 4 | 113.570 | -4 |
| 600 | 5 | 1200 | -5 |
| 530 | 6 | 126.80 | -6 |
| 45.50 | 7 | 134.40 | -7 |
| 36.860 | 8 | 143.10 | -8 |
| 25.80 | 9 | 154.10 | -9 |
Фазовая характеристика
2.2.Построение регулировачной характеристики
При синусоидальном напряжении
Или
αнач=900
Uоп.m=10B
Uу=±10В
 |  | | | | |
| 0,1 | 1 | 0,8 | 8 | -0,4 | -4 |
| 0,2 | 2 | 0,9 | 9 | -0,5 | -5 |
| 0,3 | 3 | 1 | 10 | -0,6 | -6 |
| 0,4 | 4 | 0 | 0 | -0,7 | -7 |
| 0,5 | 5 | -0,1 | -1 | -0,8 | -8 |
| 0,6 | 6 | -0,2 | -2 | -0,9 | -9 |
| 0,7 | 7 | -0,3 | -3 | -1 | -10 |
