Расчет и выбор элементов реверсивного тиристорного преобразователя

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема тиристорного преобразователя

2. ОПРЕДЕЛЕНЕЕ ЭДС УСЛОВНОГО ХОЛОСТОГО ХОДА ТП

Падение напряжения на активном сопротивлении соответственно сглаживающего, уравнительного реактора

(2.1)

где - среднее значение выпрямленного напряжения

Коммутационное падение напряжения на тиристоре при номинальной нагрузке принимаем

(2.2)

где обычно берут 5…7 %.

Напряжение спрямления ВАХ тиристора

(2.3)

где UКЛ – классификационное падение напряжения на тиристоре при номинальном токе (берется из паспорта на тиристор), .

Допустимый ток вентилей

(2.4)

Динамическое сопротивление тиристора

(2.5)

Среднее значение падения напряжения на тиристоре

(2.6)

Запас по напряжению тиристорного преобразователя, необходимый для выполнения условия реализации оптимальной настройки контура тока на модульный или симметричный оптимум

(2.7)

Возможные колебания напряжения от нестабильности питающей сети составляют

(2.8)

Определим э.д.с. условного холостого хода тиристорного преобразователя по формуле

(2.9)

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Линейное напряжение на вторичной обмотке силового трансформатора

(3.1)

Фазное напряжение на вторичной обмотке СТ:

(3.2)

Действующее значение тока вторичной обмотки СТ:

(3.3)

Действующее значение тока первичной обмотки:

(3.4)

Исходя из каталожных данных по каталогу выбираем СТ с двумя вторичными обмотками. При этом выбирается СТ с равной, либо ближайшей большей мощностью:

– для СТ с двумя вторичными обмотками (трехобмоточный трансформатор) выбираем трансформатор с мощностью:

(3.5)

где

При выборе трансформатора нужно выполнить проверку его по току и напряжению, т.е. необходимо соблюдение следующих условий:

(3.6)

Если допустимое значение действующего тока вторичной обмотки в каталоге не указано, то его можно рассчитать по формуле:

(3.7)

Из таблицы 4.1 методических указаний к выполнению курсового проекта [1] выписываем следующие данные выбранного силового трансформатора типа ТМ - 400/10:

PН.ТР =400 кВт – номинальная мощность;

= U1.ТР =10 кВт – напряжение питающей сети;

UК% =4,5% – напряжение короткого замыкания;

DPКЗ =5,7 кВт – мощность потерь короткого замыкания;

DPХХ =0,96 кВт – мощность потерь холостого хода;

IХХ% =2,55% – ток холостого хода;

U2Л.ТР =690 В – вторичное линейное напряжение;

I2.ТР =334,696 А – действующее значение тока вторичной обмотки.

После выбора обязательно необходимо пересчитать значение максимальной выпрямленной ЭДС:

(3.8)

4. ВЫБОР ТИРИСТОРОВ

Тиристор выбираем по протекающему через него току, условиям охлаждения вентилей и максимальному обратному напряжению.

Среднее значение тока, который протекает через тиристор со стандартным радиатором при номинальной нагрузке и принудительном охлаждении:

(4.1)

По величине IВ.СР из каталога выбираем тиристор. В паспорте на тиристор указывается, какой ток он пропускает при принудительном воздушном охлаждении с максимальной скоростью воздушного потока 10 или 15 м/с и указывается классификационное падение напряжения на тиристоре при этом токе UКЛ.

Если ток через тиристор при естественном воздушном охлаждении не указан, то необходимо руководствоваться тем, что при применении типовых семиреберных охладителей из алюминиевых сплавов тиристоры можно нагружать током не более 35% от паспортной величины.

Максимальное обратное напряжение на тиристоре:

(4.2)

где КЗАП = 1,25…2 – коэффициент запаса в зависимости от необходимой степени надежности электропривода.

КUОБР = 1.045 — коэффициент обратного напряжения.

Тиристор выбираем исходя из условий:

(4.3)

где UПОВТ – каталожная величина повторяющегося напряжения.

Из таблицы 4.2 методических указаний к выполнению курсового проекта [1] выписываем следующие данные выбранного тиристора типа Т15-125:

IВ.ДОП = 125 А - максимальный средний ток;

UКЛ = 2,05 В – напряжение в открытом состоянии;

UПОВТ = 1800 В – повторяющееся напряжение;

rД = 1,5 мОм – динамическое сопротивление;

5. ВЫБОР СГЛАЖИВАЮЩЕГО И УРАВНИТЕЛЬНОГО РЕАКТОРА

Сглаживающий реактор, включаемый последовательно с якорем двигателя необходим для:

1) Обеспечения непрерывного тока якоря двигателя в определенном диапазоне нагрузок и частот вращения его;

2) Ограничение амплитуды переменной составляющей тока якоря двигателя до допустимой величины.

Для обеспечения непрерывного тока при минимальной нагрузке РТП и угле регулирования aМАКС, а также если выбран один СТ с двумя вторичными обмотками, то индуктивность сглаживающего реактора можно определить по формуле:

(5.1)

где - круговая частота 1-ой гармоники выпрямленного напряжения;

 Скачать реферат