1.3 Расчет индуктивности и выбор токоограничивающего реактора

В тиристорных преобразователях ТОР служат для ограничения токов к.з., снижения взаимного влияния работающих от общей сети ТП и уменьшения скорости нарастания тока в тиристорах при коммутации.

Выбор токоограничивающего реактора производится следующим образом.

Определяется величина индуктивности реактора для ограничения значения на уровне допустимого по условию:

где - количество последовательно и одновременно включаемых в работу тиристоров в ТП;

- коэффициент запаса;

Индуктивное сопротивление фазы реактора: ;

Полное сопротивление реактора и активное сопротивление фазы реактора не учитывать.

ТОР подключают к сети через автоматический выключатель.

1.4 Расчет и выбор уравнительных реакторов

В двухкомплектных реверсивных преобразователях при совместном управлении ТГ из-за неравенства мгновенных значений напряжений возникают статические уравнительные токи. Для их ограничения, а также для ограничения скорости нарастания аварийного тока при опрокидывании инвертора, в уравнительном контуре устанавливаются реакторы (УР).

Требуемая индуктивность уравнительного реактора, исходя из заданного допустимого значения уравнительного тока I_ур определяется:

где - амплитуда линейной э.д.с. или напряжения для трехфазной встречно-параллельной схемы;

ω_с – угловая частота питающей сети (ω_с=314 с^-1);

I_ур – действующее значение уравнительного тока

К_Д – коэффициент действующего значения , определяемый видом преобразователя и диапазоном изменения угла регулирования α, α определяется из выражения:

- постоянная двигателя при

- номинальная частота вращения вала двигателя;

- ток холостого хода двигателя ;

где - КПД машины;

- минимальная частота вращения вала машины

- эквивалентное активное сопротивление преобразователя

- индуктивное сопротивление фазы токоограничивающего реактора,

по рис.1.2 (для трехфазной встречно-параллельной схемы график 2) определяется К_Д=0,17.

Рисунок 1.2- Зависимость коэффициента К_Д от угла регулирования.

Выбраны реакторы, не насыщающиеся от основного тока. Их необходимо установить в цепи каждой ТГ. При этом значение индуктивности каждого из них задается равной половине от общего расчетного значения, т.е. и это значение учитывается при расчете полной индуктивности преобразователя.

.

Определяется активное и индуктивное сопротивление фазы уравнительного реактора:

1.5 Расчет и выбор сглаживающего дросселя

В тиристорном электроприводе дроссели служат для уменьшения зоны прерывистых токов, сглаживания пульсаций выпрямленного тока; для ограничения скорости нарастания тока и величины тока при аварийных режимах работы.

Сглаживающий дроссель (СД) включается последовательно с якорем двигателя, и его индуктивность выбирается для выполнения следующих условий:

а) сглаживание пульсаций выпрямленного тока до требуемой величины, обеспечивающей удовлетворительную коммутацию двигателя;

б) обеспечение непрерывного выпрямленного тока при минимальной нагрузке на валу МПТ (исключение: РТП с совместным управлением). Так как в данной схеме прерывистые токи отсутствуют, то второе условие не проверяется.

Индуктивность сглаживающего дросселя находится по уравнению

где - наибольшее из двух значений критической индуктивности, обеспечивающих выполнение перечисленных выше условий, Гн;

- индуктивность якоря двигателя, Гн:

- эмпирический коэффициент, для компенсированных машин =0,1-0,25;

- число пар полюсов;

- номинальное напряжение, ток, частота вращения двигателя;

- номинальная скорость вращения, об/мин;

- индуктивность сетевого реактора.

Критическая индуктивность, обеспечивающая выполнение первого условия (сглаживание пульсаций), находится по уравнению:

где - амплитуда основной гармонической выпрямленной ЭДС

- амплитуда основной относительной гармонической ЭДС

(в о.е.) в функции угла (рис.1.3), определяется при =87°;

;

Рисунок 1.3- Зависимость относительной гармонической ЭДС в функции от угла для различных схем (р=m)

- допустимое действующее значение основной гармоники переменной составляющей выпрямленного тока, обычно 2-15%. Меньшее значение берется для двигателей большей мощности. Для двигателей малой и средней мощности принимается 8-15%, так как такое увеличение, не влияя на коммутацию двигателя, снижает габариты СД. Принимаем .

Определяем индуктивность сглаживающего дросселя:

Т.к. с отрицательным знаком, то нет необходимости в установке сглаживающего дросселя.