Розрахунок параметрів і вибір елементів тиристорних електроприводів постійного струму (стр. 3 из 4)

Індуктивний опір вторинної обмотки трансформатора:

Ом ,(6.1)

де

- напруга короткого замикання (3 7 % номінального).

Індуктивність однієї фази трансформатора:

мГн . (6.2)

Необхідна індуктивність для якірного кола: Розрахунок проводиться за умов забезпечення безперервного струму в діапазоні регулювання від

= 0 до a_гр при струмі навантаження 0,1 . Для забезпечення режиму безперервного струму в діапазоні напруг, близьких до номінальних, значення приймається 35°для нульової схеми. Необхідна індуктивність для якірного кола системи ТП–Д визначається формулою:

мГн , (6.3)

де

- коефіцієнт , визначений згідно графіком залежності від кута a, де р=3 - число пульсацій випрямленої напруги для нульової схеми ( =0,2).

Необхідна величина індуктивності дроселя, що згладжує:

мГн . (6.4)

7. Розрахунок і побудова регулювальної характеристики тиристорного перетворювача

Регулювальна характеристика

визначається схемою випрямлення та режимом роботи перетворювача. Розрізнюють два режими роботи: переривчатий та безперервний. Кут керування, при якому ТП переходить в переривчатий режим роботи, називається межовим. При роботі на активне навантаження межовий кут визначається числом пульсацій випрямляча :

(7.1)

При роботі на активно-індуктивне навантаження межовий кут визначається струмом навантаження та індуктивністю кола.

Для усіх схем випрямлення регулювальна характеристика випрямляча, що працює в безперервному режимі, виражається залежністю:

(7.2)

У режимі переривчатих струмів рівняння регулювальних характеристик для нульової трифазної схеми мають вигляд:

(7.3)

Розраховуємо значення U_d при зміні a від 0 до 120°. Отримані результати зводимо до таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Розрахункові значення для побудування регулювальної характеристики

a,град	0	5	10		15	20		25		30
Ud, В	137,50	136,98	135,41		132,81	129,21		124,62		119,08
a,град	35	40	45	50	55	60	65		70	75
Ud, В	113,07	106,7	100,05	93,28	86,41	79,48	72,55		65,68	58,91
a,град	80	85	90	95	100	105	110		115	120
Ud, В	52,30	45,89	39,74	33,89	28,39	23,28	18,59		14,37	10,65

За таблицею 7.1 будуємо регулювальну характеристику

Рисунок 7.1 - Регулювальна характеристика ТП

8. Визначення коефіцієнта потужності ТП

Коефіцієнт потужності ТП необхідно розраховувати для номінального режиму двигуна. У загальному випадку значення коефіцієнту потужності

визначається відношенням активної потужності P, що витрачається випрямлячем, до повної потужності S:

, (8.1)

де

- номінальна активна потужність ТП:

P = U₁*I₁*cosj₁, (8.2)

- номінальна повна потужність ТП:

, (8.3)

Кут зсуву j₁ першої гармоніки струму по відношенню до напруги можна прийняти рівним:

j₁

, (8.4)

де g- кут комутації.

g = arccos(cosa+cosg₀-1)- a , (8.5)

де g₀- кут комутації при a = 0.

Значення кута

може бути знайдено за рівнянням:

. (8.6)

Знаходимо кут

:

(1- )=20,6^°.

За регулювальною характеристикою (рисунок 7.1) визначаємо кут a, що відповідає номінальній напрузі:

a =37,5 ^°.(8.7)

Знаходимо кут комутації g :

g = arccos(cos37,5^°+ cos20,6^°-1)- 37,5^° =5,6^°.

Знаходимо кут зсуву j₁ першої гармоніки струму повідношенню до напруги :

j₁

=37,5^°+ = 40,3^°.

Знаходимо коефіцієнт потужності ТП :

cos(40,3^°)=0,76 .

9. Розрахунок та побудова зовнішньої характеристикитиристорного перетворювача

Зовнішня характеристика ТП – це залежність напруги на перетворювачі

від струму навантаження .Зовнішні характеристики будуються для чотирьох значень кута регулювання:

, , , .

Рівняння зовнішньої характеристики для трифазної нульової схеми:

, (9.1)

де

– еквівалентний активний опір фази силового трансформатора, віднесений до вторинної обмотки, dU₂ = 2,4 В – пряме падіння напруги на тиристорі.

Знаходимо приведений до вторинної обмотки активний опір первинної обмотки

:

, (9.2)

де K=1 – для нульової схеми; m = 3 – число фаз трансформатора.

Знаходимо активний опір дроселя

:

Ом . (9.3)

Знаходимо еквівалентний активний опір фази силового трансформатора, віднесений до вторинної обмотки :

, (9.4)

Ом.

Будуємо зовнішні характеристики перетворювача для кутів регулювання:

, , ,

Таблиця 9.1 – Дані для побудови зовнішньої характеристики

=0		=30		=45		=60
Id,A	0	29,91	0	29,91	0	29,91	0	29,91
Ud,В	132,7	112,7	114,8	95,3	92,83	73,32	63,95	44,45