3. Розрахунок додаткових дроселів

У вентильному електроприводі реактори виконують наступні функції: зменшують зону переривистих струмів, згладжують пульсації випрямленого струму, обмежують струм через вентилі в перший полуперіод напруги живлення при короткому замиканні на стороні випрямленого струму. У реверсивному вентильному ЕП на реактори покладаються також і додаткові задачі: обмеження зрівнюючих струмів при сумісному керуванні вентильними групами, обмеження швидкості наростання аварійного струму при “перекиданні” інвертора. Індуктивність реактора залежить від його призначення, силової схеми перетворювача та розташування реактора в схемі.

3.1 Обмеження зрівняльних струмів для нульвої схеми (для нульвої схеми)

Зрівнюючі реактори використовуються для обмеження зрівнюючих струмів при сумісному керуванні вентильними групами. При узгодженому сумісному керуванні індуктивність струмообмежуючих реакторів розраховується за формулою:

,

де ­ амплітуда фазної ЕРС; ­ синхронна кутова частота обертання двигуна, еквівалентна індуктивність тиристорного перетворювача:

.

Для мостової схеми .

Для трифазної нульової схеми: .

­ коефіцієнт діючого значення зрівняльного струму, залежить від кута керування тиристорами .

­ діюче значення зрівняльного струму.

Величина визначається для максимального значення при відомому діапазоні зміни . Так, при для нульової схеми .

3.2 Обмеження струму при однофазному перекиданні інвертора

При однофазному “перекиданні” інвертора в мостовій схемі якір двигуна замикається через вентилі. Індуктивність, що необхідна для обмеження аварійного струму на час спрацьовування захисту, визначається як

,

ЕРС двигуна на момент “перекидання”: .

Опір якірного кола при струмі перекидання:

,

де коефіцієнт 1.5 враховує опір з’єднувальних провідників, контактів, дроселя в силовому колі;

_Т = 1.24 – температурний коефіцієнт.

Початковий струм на момент “перекидання”: .

Допустимий струм тиристора: ,

де І_звmax – максимальне значення середнього струму вентиля (див. додаток Д).

Індуктивність додаткового дроселя:

,

де повна індуктивність якірного кола .

Якщо значення необхідної індуктивності відємне, то встановлення додаткового струмообмежуючого дроселя непотрібне.

3.3 Обмеження струму через тиристори при кз на стороні випрямленого струму

При короткому замиканні на стороні постійного струму струмообмежуючий реактор повинен обмежити швидкість наростання аварійного струму, щоб він не перевищив небезпечного для тиристорів значення на час часу спрацювання захисних пристроїв. Обмеження струму через вентилі можливо отримати за рахунок індуктивності розсіювання обмоток трансформатора та індуктивності у колі постійного струму.

Необхідна величина індуктивності для мостової схеми:

.

Для нульової схеми:

Індуктивність додаткового струмообмежуючого дроселя для мостової схеми:

.

Індуктивність додаткового дроселя для нульової схеми:

.

Якщо , встановлення додаткового дроселя не потрібно.

3.4 Обмеження зони переривчастих струмів

Переривчастий струм можливий при роздільному керуванні вентильними групами. Для отримання зони гранично-неперервного режиму при заданому значенні кута регулювання ланцюг випрямленого струму повинен мати індуктивність:

,

де І_грн – гранично-неперервний струм, величина якого повинна бути не більшою за величину струму двигуна при мінімальному моменті опору на валу ( ).

Граничний коефіцієнт:

.

Кут реґулювання _max знаходимо для мінімальної кутової швидкості замкненої системи:

,

де ­ коєффіцієнт статизму (додаток Г).

Тоді ,

де еквівалентний опір якірного кола електропривода:

,

де ­ активний опір трансформатора.

Розраховуємо кут реґулювання _max.

Індуктивність додаткового дроселя:

.

Зробити висновок щодо необхідності встановлення додаткового струмообмежуючого дроселя.