4.2. Разработка соединения схемы плеча преобразователя.

Число последовательных СПП определяется из соотношения:

(22)

где: - максимальное обратное напряжение на плече преобразователя в номинальном режиме, В;

- неповторяющееся импульсное напряжение, В;

- коэффициент неравномерности распределения напряжения, в расчетах принимается равным 1,1;

- кратность перенапряжений, принимаем равным 1,7…1,8 для тяговых преобразователей.

Получаем значение , округляем в большую сторону до целого числа, таким образом получаем

Для равномерного деления напряжения применяют активные ( ) и емкостные (С) и смешанные (КС) цепи, включаемые параллельно СПП рис.4.

Сопротивление шунтирующих резисторов, рассчитываем по формуле:

(23)

где: - число последовательных приборов;

- наибольшее допустимое мгновенное напряжение для одного СПП данного класса (повторяющееся напряжение), В;

- наибольшее мгновенное обратное напряжение на плече, В;

- наибольший повторяющийся импульсный обратный ток СПП, А.

Мощность резистора определяется по формуле:

(24)

где: - эффективное значение напряжения прикладываемого к резистору, В.

Емкость конденсатора в активно-емкостном делителе определяют, используя соотношение:

(25)

где: - наибольшая возможная разность зарядов восстановления последовательно включенных приборов, Кл.

5. Исследование внешних характеристик выпрямительного агрегата и исследование коммутации.

5.1. Исследование внешней характеристики и коэффициента мощности.

Одной из важнейших характеристик, определяющих работу выпрямителя, является его внешняя характеристика, которая представляет собой зависимость среднего выпрямленного напряжения от среднего выпрямленного тока .

С увеличением тока нагрузки выпрямленное напряжение уменьшается. Потери в преобразователе можно условно разделить на следующие основные составляющие:

• потеря напряжения на коммутации

• потеря напряжения на активных сопротивлениях (в обмотках трансформатора)

• потеря напряжения на силовых полупроводниковых приборах

Потеря напряжения на коммутацию:

(26)

Потеря напряжения на активных сопротивлениях:

(27)

где: -угол коммутации выпрямителя;

(28)

(29)

Потеря напряжения на силовых полупроводниковых приборах:

(30)

где: - число плеч, одновременно проводящих ток;

- число последовательных СПП в одном плече;

(31)

Уравнение внешней характеристики имеет вид:

(32)

При номинальном режиме:

На основании значения выпрямленного напряжения на холостом ходу и при номинальном токе, строится внешняя характеристика преобразователя (рис.5).

Если известна мощность на стороне выпрямленного тока, то для определения полной мощности преобразователя необходимо знать коэффициент мощности:

(33)

где: -коэффициент фазового сдвига основной гармонической тока питающей сети;

- коэффициент искажения формы тока первичной сети;

, (34)

- эффективное значение высших гармонических составляющих тока питающей сети;

(35)

Фазовый угол сдвига основной гармонической тока питающей сети для неуправляемого выпрямителя:

(36)

для номинального режима:

Результаты расчета коэффициента мощности для различных значений тока приведены в таблице 1.

Таблица 1.

	0	750	1500	2250	3000
	0,96	0,94	0,91	0,88	0,85

На основании таблицы строится график зависимости коэффициента мощности от выпрямленного тока (рис.6).