Расчёт напряжений, токов и мощностей преобразователя в рабочем и утяжелённом режимах
В соответствии с требованиями к тяговым выпрямителям (ГОСТ 2329-70)
кратность в процентах от номинального тока, длительность перегрузок и цикличность:
125% в течение 15 минут 1 раз в 2 часа;
150% в течение 2 минут 1 раз в 1 час;
200% в течение 10 секунд 1 раз в 2 мин.
В расчёте принимаются упрощения: СПП идеальны, сопротивления питающей сети отсутствуют.
Среднее выпрямленное напряжение в режиме холостого хода вычисляется по формуле
,
где
- потеря выпрямленного напряжения на
коммутацию, принимается равной 2…3% от
.
.
.
Коэффициент кратности определяется по формуле
,
где
максимально допустимое по ПТЭ напряжение
в контактной сети, В.
Максимальное
выпрямленное напряжение холостого хода
при угле управления
определяется по формуле
,
.
Угол управления определяется по формуле
,
.
Фазное напряжение вторичной обмотки вычисляется как
,
.
Коэффициент трансформации определяется по формуле
,
.
Средний ток плеча схемы выпрямления вычисляется по формуле
,
(2.1)
.
Эффективное и фазное значения тока вторичной обмотки трансформатора определяются по формуле
, (2.2)
.
Эффективное значение тока первичной обмотки трансформатора вычисляется по формуле
, (2.3)
.
Обратное максимальное напряжение плеча схемы выпрямления определяется по формуле
,
.
Расчётная мощность трансформатора определяется по формуле
,
.
Для
трёх режимов перегрузки
,
по формулам (2.1)-(2.3) вычисляются средние
и эффективные токи. Результаты расчётов
представлены в табл. 1.
Таблица 1
Средние и эффективные токи в номинальном и утяжелённых режимах
Токи, А
|
Режимы |
|||
Номинальный
|
Перегрузочные |
|||
Id |
Idн |
1,25Idн |
1,5Idн |
2Idн |
Iп |
416,7 |
520,8 |
625 |
833,3 |
I2л |
1020,6 |
1275,8 |
1531 |
2041 |
I2ф |
1020,6 |
1275,8 |
1531 |
2041 |
I1 |
155,1 |
193,89 |
232,67 |
310,18 |
На черт.1 приведены временные диаграммы напряжений и токов схемы.
На рис.2.1 представлена упрощённая внешняя характеристика преобразователя, а на рис. 2.2. регулировочная характеристика управляемого выпрямителя.
Рис.2.1
Рис.2.2