3 Вибір згладжуючого реактора

Згладжуючий ректор виконує три функції: згладжує пульсації випрямленого струму|току|, зменшує зону переривистих|переривчастих| струмів|токів| і обмежує швидкість наростання аварійного струму|току| через тиристори при короткому замиканні на стороні випрямленого струму|току|. Розрахувавши необхідну індуктивність для виконання кожній з цих функцій, слід прийняти максимальну. Оскільки вимоги до зони переривистих|переривчастих| струмів|токів| і до обмеження ТКЗ в завданні|задаванні| не сформульовані, то розрахуємо лише|тільки| індуктивність, потрібну для згладжування.

При розрахунку індуктивності згладжуючого реактора виходять з допустимого рівня пульсацій випрямленого струму|току| при робочому навантаженні і номінальній напрузі|напруженні| на двигуні. Коефіцієнт пульсації визначено завданням|задаванням|.

Перша гармоніка пульсацій має максимальну величину і найгірше фільтрується, тому останні гармоніки не розглядаються. Амплітуда першої гармоніки пульсацій при заданій номінальній напрузі на двигуні Uн визначається кутом управління , який можна визначити, перетворивши рівняння зовнішньої характеристики:

(3.1)

У формулі не враховано падіння напруги|напруження| на активному опорі реактора, оскільки воно ще не відоме. Похибки, що припускається, мала, і нею можна нехтувати.

У трифазній мостовій схемі амплітудне значення першої гармоніки випрямленої напруги U_dm(1) пов'язане з його середнім значенням U_d0 і кутом  співвідношенням

(3.2)

У формулах (3.1) і (3.2) правильніше підставляти максимальне значення U_{d0 max} при максимальній напрузі в мережі:

U_{d0 max=}2,34 K_{c max} U_2н (3.3)

Необхідна індуктивність ланцюга випрямленого струму L_d може бути визначена по напрузі U_dm(1) заданому коефіцієнту пульсації q:

(3.4)

Якщо розрахована індуктивність менше індуктивності якоря L_я, то установка реактора не потрібна. Якщо більше, то потрібний додатковий реактор з індуктивністю

L  L_d – L_я (3.5)

Реактор можна вибрати по ДОДАТКУ 4 відповідно до струму I_р. Реактор необхідно перевірити на допустимість перевантажень:

I_n< 2,5∙I∙L_n; t_n < t_Ln. (3.6)

Після цього уточнюються сумарна індуктивність і сумарний індуктивний опір x_d в ланцюзі випрямленого струму.

Оскільки тепер вибрані всі елементи, можна остаточно перевірити, чи дає випрямляч на виході заданe напруга U_н при струмі двигуна I_р і мінімальній напрузі мережі:

(3.7)

Приклад|зразок| розрахунку.

Розраховуємо випрямлену напругу|напруження| при максимальній напрузі|напруженні| в мережі|сіті| відповідно до формули (3.3)

U_{d0 max} = 2,34 K_{c maxU2н} = 2,34∙1,1∙118,4 = 305 В

Визначимо кут  при номінальній напрузі на двигуні U_н, струмі I_р і максимальній напрузі мережі (падіння напруги на активному опорі реактора доки невідоме, але воно мале, і їм можна нехтувати).

град.ел.

Знаходимо амплітуду першої гармоніки пульсацій напруги

= В

Визначаємо необхідну індуктивність в ланцюзі|цепі| випрямленого струму|току|

Гн

Якщо розрахована індуктивність менше індуктивності якоря L_я, то установка реактора не потрібна. Якщо більше, то потрібний додатковий реактор з індуктивністю, розрахованою нижче.

Розраховуємо індуктивність згладжуючого реактора

L_L = L_d - L_я= 3,0610^-3 - 1,81∙10^-3 = 1,25∙10^-3 Гн.

По ДОДАТКУ 4 вибираємо згладжуючий реактор типа ФРОС-1000/0,5 на номінальний струм 800А з індуктивністю L_L = 2,3 мГн і активним опором обмотки r_L=4,7 мОм.

Знаходимо|находимо| допустимий струм|тік| реактора протягом 10 c|із| при перевантаженні 150% по формулі (3.6)

I_{n доп=}2,5∙I_Lн = 2,5∙800 = 2000 А.

Реактор витримає навантаження, оскільки струм перевантаження двигуна (I_n= 1480 А) менше по величині і по тривалості.

Визначаємо загальну|спільну| індуктивність в ланцюзі|цепі| випрямленого струму|току|

L_L = L_d + L_я=2,310^-3 +1,8110^-3 = 4,11∙10^-3 Гн

а індуктивний опір

x_d = ∙L_d = 314∙4,11∙10^-3 = 1,29 Ом.

Визначаємо напругу|напруження| на двигуні при мінімальній напрузі|напруженні| мережі|сіті| і струмі|току| по формулі (3.7):

= В

Напруга U >U_н, отже, випрямляч забезпечує заданий режим.