1 Проектирование силовой схемы тиристорного преобразователя
1.1 Определение эдс на выходе тп и фазного напряжения питающей сети
Выражение для определения значения ЭДС на выходе ТП при номинальном режиме работы и при непрерывном токе на предварительном этапе расчета имеет вид:
,
где
-
номинальное значение ЭДС двигателя:
,
здесь UДН – номинальное напряжение на якоре электродвигателя;
-
номинальный ток электродвигателя,
рассчитывается по формуле:
;
RЯ80° – активное сопротивление двигателя с учетом сопротивления якоря, компенсационной обмотки и добавочных полюсов, приведенное к рабочей температуре 800С:
.
-
суммарное активное сопротивление цепи
выпрямленного тока.
На
данном этапе проектирования
.
-
минимальный (номинальный) угол
регулирования, соответствующий
номинальному режиму электропривода
(ЭП).
В случае, когда к проектируемому
электроприводу предъявляются
высокие требования в отношении
быстродействия при отработке
разного рода возмущений за счёт изменения
напряжения преобразователя
(динамический запас
),
величину
следует
принимать равной 25 - 30° .
Если
особых требований
в отношении динамических показателей
электропривода
не предъявляется, то значение угла
=15
- 20°. Принимаем
;
-
падение напряжения на тиристоре,
ориентировочно на предварительном
этапе расчета можно принять
=1,8-2,1
В. Принимаем
=2
В.
,
,
-
расчётные коэффициенты, зависящие от
схемы выпрямления.
=2;
=0,0025;
=0,0052;
=0,0043;
p=6;
=2.
-
коэффициент, учитывающий соотношение
мощности
системы ТП-Д и питающей сети. Если эти
мощности соизмеримы,
то
выбирают в пределах 1.3 - 1.5. Это относится,
в основном, к мощным приводам. При
проектировании маломощных
электроприводов (до 10 кВт) и электроприводов
средней мощности
величину
уменьшают до 1,0 – 1,2. Коэффициент
принимается
равным
;
-
напряжение
короткого замыкания, принимается
равным
%,
-
потери в меди реактора,
принимается равным
%.
Определяется расчетное значение фазного напряжения сети:
1.2 Расчет и выбор тиристоров
В схемах статических преобразовательных устройств силового типа широко применяются тиристоры, которые являются нелинейными электрическими ключами, работающими в функции тока управления.
Выбор тиристора по напряжению и определение его класса осуществляется для мостовой схемы на основании следующей расчетной формулы:
где N – число последовательно соединенных и одновременно находящихся в работе тиристоров в эквивалентной схеме ТП , N= =2;
– коэффициент
равномерности деления напряжения по
последовательно соединенным тиристорам
(при N≥2,
);
– коэффициент
нагрузки , предварительно принимается
.
Расчетное
значение
округляется до
сотен, полученное число делится на 100В,
результат деления – это класс тиристора.
ROUND
=500,
класс тиристора соответствует отношению
500В/100В=5.
Выбор тиристора по току должен производиться на основании величины максимального среднего значения тока, проходящего через прибор:
где
- коэффициент перегрузки по току
двигателя;
- номинальный ток
якоря.
По данным расчета выбирается тиристор Т112-10-5 :
-
отпирающий постоянный ток управления
-
отпирающее постоянное напряжение
управления
-
напряжение открытого состояния
-
максимально допустимый средний ток в
открытом состоянии
-
максимальное обратное напряжение
-
критическая скорость нарастания тока
-
ударный ток в открытом состоянии
-
время запирания тиристора.