1 Расчет силовой части преобразователя

1.1 Расчет мощности и выбор силового трансформатора

Расчет следует начинать с определения требуемого значения вторичной ЭДС трансформатора из соотношения

где - требуемое значение вторичной ЭДС трансформатора;

- ЭДС на выходе ТП при номинальном режиме работы и непрерывном токе;

m=3 – число эквивалентных фаз выпрямления схемы ТП.

где Е_Н- номинальное значение ЭДС двигателя,

здесь - номинальное напряжение на якоре электродвигателя;

- номинальный ток электродвигателя;

- активное сопротивление двигателя,

где К=1,32, в зависимости от габаритов МПТ; тогда

;

- суммарное активное сопротивление цепи выпрямленного тока (включает в себя сопротивление фазы силового трансформатора R_Ф, реакторов R_P, полное сопротивление якорной цепи МПТ R_ЯЦ, т.е. с учетом сопротивления сглаживающего дросселя, динамическое сопротивление R_T для k-активных тиристоров в схеме ТП).

На предварительном этапе проектирования величина ;

-минимальный угол регулирования, соответствующий номинальному режиму работы ЭП. Выбор зависит от предъявляемых требований к приводу в отношении быстродействия. Примем =2 ;

- падение напряжения на тиристоре, на предварительном этапе расчета примем

- расчетные коэффициенты, зависящие от схемы выпрямления;

k_L- коэффициент, учитывающий соотношение мощности системы ТП-Д и питающей сети. Примем k_L =1,3;

- напряжение короткого замыкания, потери в меди трансформатора.

- возможные колебания напряжения сети.

Для маломощных приводов принимают: .

Подставляем найденные параметры в формулы (1.2) и (1.1):

Действующее значение фазного тока вторичной обмотки

где - коэффициент связи данной схемы выпрямления;

Действующее значение фазного тока первичной обмотки

где -коэффициент связи данной схемы выпрямления;

-коэффициент трансформации;

где - коэффициент мощности, зависящий от схемы выпрямления и числа первичных и вторичных обмоток трансформатора.

Выбор трансформатора

Трансформатор с мощностью = выбрать затруднительно, поэтому дальнейший расчет ведем с использованием расчетных параметров трансформатора.

Полное сопротивление фазы трансформатора, приведенное к вторичной обмотке

Активное сопротивление фазы трансформатора

где - коэффициент, зависящий от мощности трансформатора;

Индуктивное сопротивление питающей фазы трансформатора

Индуктивность фазы трансформатора

1.2 Выбор тиристоров

Выбор тиристора по напряжению и определение его класса осуществляется на основании следующей расчетной формулы:

где - число последовательно соединенных и одновременно находящихся в работе тиристоров в схеме ТП;

- коэффициент равномерности деления напряжения по последовательно соединенным тиристорам;

- коэффициент нагрузки.

Класс тиристора соответствует отношению

Выбор тиристора по току производиться на основании величины максимального среднего значения тока, проходящего через прибор

где - коэффициент перегрузки по току двигателя.

На основании определенных параметров выбираем из справочника наименование тиристоров.

Тиристор Т131-40-3

Параметры:

пороговое напряжение не более: 1,05 В

максимально допустимый средний ток в открытом состоянии: 40 А;

критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии: 100 А/мкс;

минимально допустимый прямой импульсный ток управления: 0,54 А;

максимально допустимый прямой импульсный ток управления: 2,1 А.