Определим максимальное и минимальное требуемое выпрямленное напряжение
, , учитывая нестабильность и диапазон регулирования выходного напряжения, а также потери в элементах схемы: , , .где
В; В; В; В; В.тогда
В, В, В.Определим максимальные и минимальные токи нагрузки:
Определим максимальное и минимальное напряжение сети:
Рассчитаем минимальное и максимальное значение токов в первичной стороне трансформатора.
Зададим минимальный угол регулирования amin=
и определим :Найдем
и коэффициент трансформации n.тогда
Рассчитаем максимальные значения тока и напряжения на тиристорах.
Выбираем следующие тиристоры:
ТО 132-40-3 , паспортные данные которого приведены в приложении 3.
Определим максимальный угол регулирования amax.
Минимальное напряжение на выходе выпрямителя
находится из выражения:Из (1) и (2) определяем
.Зная
, находим максимальный угол регулирования amax.Определим параметры нулевого диода:
Максимальный ток через нулевой диод:
А.Максимальное обратное напряжение на нулевом диоде:
В.Выбираем следующий нулевой диод:
HER303, 3А, 200 В DO-27, паспортные данные которого приведены в приложении 3.
Произведем расчет трансформатора.
Определяем габаритную мощность трансформатора:
Определяем тип магнитопровода: ТЛ20х32-54.
Определяем активное сопротивление трансформатора
и индуктивность рассеяния обмоток трансформатора: ; .где
— плотность тока в обмотках трансформатора, А/мм2; — амплитуда магнитной индукции, Т.Определяем
, из [3]: А/мм2, Т.Определяем
, : Ом; Гн.Определим
: Ом.Максимальное значение тока вторичной обмотки трансформатора:
А;Произведем расчет фильтра:
Определим необходимый коэффициент сглаживания индуктивно-емкостного фильтра по формуле
.Для нашего случая
, тогда получим .При коэффициенте сглаживания
рекомендуется применять однозвенный фильтр, при — двухзвенный, а трехзвенный — при . Поскольку полученный нами коэффициент лежит в пределах от 22 до 220 то, в соответствии с рекомендациями, применим двухзвенный фильтр.Поскольку у нас
то достаточно фильтр с одного звена.Коэффициент сглаживания индуктивно-емкостного фильтра можно определить как:
.Определим произведение
: .Подставим числовые значения:
ФГн.Индуктивность дросселя определим из условия непрерывности тока в нем:
.Подставим числовые значения:
мГн.Выбираем дроссель PV275-10,
со следующими параметрами: L=0.018 Гн, r = 0.2Ом, I = 20 A.
Падение напряжения на дросселе:
В.Емкость конденсатора фильтра:
Ф.Выбираем конденсатор КМ5Б-М47-1800мкф, 10%-"5, паспортные данные которого приведены в приложении 3.
3. Расчет пускового режима
Поскольку происходит коммутация тиристоров, то для расчета переходного процесса, заменяем нашу схему двумя эквивалентными, которые соответствуют двум интервалам работы схемы:
и .Элементы: трансформатор, тиристоры и диод заменяем моделями.
Эквивалентные схемы для двух периодов имеют вид:
1)
- период :Где:
— сопротивление тиристора; — сопротивление дросселя.Представим сумму сопротивлений
и сопротивлением .