3.2. Задачи и решения
Задача 3.1. Определить расчетные мощности первичной и вторичной обмотки трансформатора и расчетную (типовую) мощность всего трансформатора трехфазного нулевого выпрямителя.
Исходные данные для расчета: U1 = 3 кВ, Ud =400 В, Id =1600 А.
Решение
Расчетные мощности первичной и вторичной обмотки трансформатора определяются соотношениями:
S1 = 3U1· I1, S2 = 3U2·I2.
Следовательно, сначала рассчитаем действующие значения тока I2 и напряжения U2. По формулам (30,33) найдем
U2 = 0,85Ud = 0,85·400 = 340 В.
I2 =
=
=
924,8 А.
В соответствии с (34) получим
I1 =
=
=
85,5 А,
где n = 3000: 340 = 8,82 – коэффициент трансформации вентильного трансформатора.
Далее определим искомые величины:
S1 = 3 ·3000 ·85,5 = 769,7 кВА, S2 = 3· 340 · 924,8 = 943,3 кВА,
Sт
=
= 856,5 кВА.
Проверка: Sт = 1,345 Рd = 1,345· 400·1600 = 860 кВА.
Задача 3.2. По условию предыдущей задачи рассчитать коммутационные потери в схеме, если величина индуктивного сопротивления ха = 0, 2 Rн.
Решение
Коммутационные потери в схеме трехфазного нулевого выпрямителя равны
=
= 38,2 В,
где ха = 0,2
=
0.05 Ом.
3.3. Задачи для самостоятельного решения
Задача 3.3. Рассчитать выпрямитель средней (или большой) мощности. Схема выпрямителя, величины средних значений выпрямленного напряжения Ud и тока Id (или Rd), а также величина действующего значения напряжения сети переменного тока приведены в таблице 7. Другие данные, указанные в таблице:
= 0 – выпрямитель неуправляемый;
0 – выпрямитель управляемый;
U2 – действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора, В;
xa – суммарное индуктивное сопротивление, приведенное ко вторичной (вентильной) обмотке трансформатора, Ом;
uк – напряжение короткого замыкания вентильного трансформатора, %.
В вариантах задания цифрами I, II, обозначены типы выпрямителей: I – трехфазный нулевой выпрямитель, II – трехфазный мостовой выпрямитель.
Требуется:
Определить основные параметры выпрямителя (см. задачу 1.5).
2. Выполнить дополнительное задание, указанное в графе «Д3» таблицы 7.
3. Начертить схему выпрямителя.
Дополнительные задания:
а) рассчитать и построить внешнюю характеристику выпрямителя;
б) рассчитать и построить регулировочную характеристику выпрямителя, работающего на RL – нагрузку (LH).
в) определить максимальный угол регулирования при изменении Ud в пределах от Ud0 до 0,8Ud0.
г) рассчитать и построить семейство внешних характеристик выпрямителя при =0; =30; =50;
д) рассчитать и построить регулировочную характеристику, при работе схемы на активную нагрузку;
е) рассчитать коммутационные потери напряжение Ud выпрямителя.
Таблица 7 - Исходные данные для решения задачи 3.3
№ вар-та |
Ud, В |
Id, А |
RН, Ом |
U1, В |
U2, В |
|
хa, Ом |
uк, % |
Схема |
Д3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
- |
- |
0,20 |
380 |
85 |
0 |
0,120 |
- |
I |
а |
2 |
100 |
450 |
- |
660 |
- |
0 |
- |
- |
I |
б |
3 |
- |
200 |
- |
660 |
220 |
0 |
- |
6,0 |
II |
а |
4 |
- |
600 |
- |
3000 |
220 |
0 |
- |
- |
II |
б, в |
5 |
240 |
- |
0,30 |
380 |
- |
0 |
0,150 |
- |
I |
г |
6 |
220 |
850 |
- |
380 |
- |
0 |
0,135 |
- |
I |
а,е |
7 |
200 |
- |
0,50 |
660 |
- |
0 |
- |
- |
I |
б,в |
8 |
- |
1000 |
- |
6000 |
210 |
0 |
- |
7,5 |
II |
а |
9 |
200 |
1500 |
- |
10000 |
- |
0 |
0,160 |
- |
II |
а,е |
10 |
240 |
600 |
- |
380 |
- |
0 |
0,140 |
- |
II |
г |
11 |
220 |
500 |
- |
380 |
- |
0 |
0,180 |
- |
I |
а |
12 |
230 |
- |
0,30 |
660 |
- |
0 |
- |
- |
I |
б, в |
13 |
- |
1000 |
- |
380 |
120 |
0 |
- |
6,5 |
II |
е |
14 |
400 |
- |
0,20 |
10000 |
- |
0 |
- |
- |
II |
д |
15 |
230 |
750 |
- |
660 |
- |
0 |
- |
6,0 |
I |
г |
Продолжение таблицы 7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
16 |
- |
1200 |
- |
3000 |
205 |
0 |
0,010 |
- |
I |
а |
17 |
180 |
- |
0,18 |
380 |
- |
0 |
- |
- |
I |
б,в |
18 |
- |
400 |
- |
3000 |
195 |
0 |
- |
7,0 |
II |
а |
19 |
400 |
5000 |
- |
6000 |
- |
0 |
- |
- |
II |
б, в |
20 |
220 |
- |
0,50 |
380 |
- |
0 |
0,500 |
- |
I |
г |
21 |
- |
1200 |
- |
660 |
200 |
0 |
0,025 |
- |
I |
а,е |
22 |
120 |
- |
0,20 |
380 |
- |
0 |
- |
- |
I |
б, в |
23 |
220 |
8000 |
- |
10000 |
- |
0 |
- |
6,0 |
II |
а |
24 |
180 |
2000 |
- |
660 |
- |
0 |
- |
- |
II |
д |
25 |
- |
600 |
- |
380 |
100 |
0 |
0,100 |
- |
II |
г |
26 |
- |
- |
0,32 |
380 |
190 |
0 |
0,140 |
- |
I |
а |
27 |
400 |
- |
0,80 |
3000 |
- |
0 |
- |
7,0 |
I |
е |
28 |
200 |
5000 |
- |
10000 |
- |
0 |
- |
|
II |
д |
29 |
- |
- |
0,15 |
660 |
210 |
0 |
- |
8,0 |
II |
е |
30 |
190 |
400 |
- |
380 |
- |
0 |
|
- |
I |
д |
31 |
- |
800 |
- |
380 |
150 |
0 |
0,130 |
- |
I |
а |
32 |
100 |
400 |
- |
660 |
- |
0 |
- |
|
I |
д |
33 |
- |
- |
0,20 |
3000 |
205 |
0 |
- |
6,5 |
II |
а |
34 |
180 |
1000 |
- |
660 |
- |
0 |
0,200 |
- |
II |
а,е |
35 |
220 |
- |
0,4 |
380 |
- |
0 |
0,150 |
- |
II |
г |
36 |
- |
1500 |
- |
6000 |
195 |
0 |
- |
7,5 |
I |
е |
37 |
400 |
6000 |
- |
10000 |
- |
0 |
- |
- |
I |
б |
38 |
- |
3000 |
- |
660 |
190 |
0 |
- |
6,5 |
II |
а |
39 |
200 |
- |
0,20 |
380 |
- |
0 |
0,100 |
- |
II |
е |
40 |
- |
650 |
- |
380 |
180 |
0 |
|
- |
I |
д |