1.1 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 на основании следующей расчётной формулы:
,
(1.14)
где
-
действующее значение линейного
напряжения;
N - количество последовательно соединённых и одновременно коммутируемых тиристоров в схеме тиристорного преобразователя;
-
коэффициент равномерности деления
напряжения по последовательно соединённым
тиристорам (при N
≥ 2,
);
-
коэффициент нагрузки, значение
предварительно принимается
.
В нашем случае принимаем
.
Расчётное
значение
округляется
до сотен, полученное число делится на
100В, результат деления – это класс
тиристора
:
,
.
Выбор тиристора по току должен производиться на основании величины максимального среднего значения тока, проходящего через прибор
,
(1.15)
где
–
коэффициент перегрузки по току двигателя.
Для общепромышленной серии МПТ
.
В нашем случае
принимаем
.
.
По рассчитанным параметрам выбирается низкочастотный силовой унифицированный тиристор Т122-20-1 с параметрами:
повторяющееся
импульсное обратное напряжение
импульсное
напряжение в открытом состоянии при
,
не
более
критическая
скорость нарастания в закрытом состоянии
максимально
допустимый средний ток в открытом
состоянии
ток
удержания, не более
защитный
показатель
критическая
скорость нарастания тока в открытом
состоянии
допустимый
импульсный ток управления
время
включения
время
выключения
время
восстановления
динамическое
сопротивление в открытом состоянии, не
более
отпирающий
постоянный ток управления
максимально
допустимый действующий ток в открытом
состоянии.
Т122-20-1 – тиристор кремниевый диффузионный p-n-p-n. Предназначен для применения в схемах автоматики и в цепях постоянного и переменного токов преобразователей электроэнергии. Выпускается в металлостеклянном корпусе с жёсткими силовыми выводами. Анодом является основание. Обозначение типономинала и полярности силовых выводов приводится на корпусе. Масса не более 12 г.
1.3 Выбор уравнительного реактора
В двухкомплектных реверсивных преобразователях с совместным управлением тиристорными группами 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 устанавливают реакторы.
Требуемая
индуктивность уравнительного реактора,
исходя из заданного допустимого значения
уравнительного тока
,
(1.16)
где
-
амплитуда фазной ЭДС или линейного
напряжения для Н-схемы;
-
допустимое действующее значение
уравнительного тока (в большинстве
случаев его можно принять равным
,
то есть 10% от номинального тока
электродвигателя);
-
угловая
частота сети:
-
коэффициент действующего значения
,
определяемый видом преобразователя и
диапазоном изменения угла регулирования
α. α определяется из выражения (1.17).
Величина
определяется на основании анализа
кривых (рисунок 1.1), трёхфазной мостовой
перекрёстной схемы соответствует кривая
3.
Рисунок 1.1 – Зависимость коэффициента от угла регулирования
,
(1.17)
где
,
(1.18)
kФ
- постоянная двигателя при
,
,
(1.19)
;
-
ток холостого хода двигателя
;
-
минимальная частота вращения вала
машины исходя из требований технологического
процесса принимается равной
,
в
нашем случае принимаем
,
;
-
эквивалентное активное сопротивление
преобразователя
,
(1.20)
.
На
основании анализа рисунка 1.1 по кривой
3 находим, что
.
Найдём индуктивность уравнительного
реактора, подставив рассчитанные
значения в формулу (1.16):
.
Выбираем
ненасыщающийся от основного тока
уравнительный реактор, значение
индуктивности которого задаётся равной
половине от общего расчётного значения,
то есть
и это значение учитывается при расчёте
полной индуктивности преобразователя
и индуктивности дросселя
.
При этом, как правило, отпадает
необходимость установки сглаживающего
дросселя. Для Н-схемы выбирается один
уравнительный реактор.
Величина уравнительного реактора будет выбрана после расчёта индуктивности сглаживающего дросселя.