1 Выбор и обоснование схемы
Выбор осуществляется, исходя из значений выпрямленного напряжения, тока и мощности в нагрузке. Алгоритм выбора представлен на Рис.1 в виде структурной схемы.
Рис. 1
Исходя из того, что Pd0=Udн∙Idн=200*50=10кВт, выпрямитель должен быть трехфазным. Так как выпрямленное напряжение достаточно высокое, то лучшим вариантом проектирования будет трехфазная мостовая схема (m1=m2=3 q=2) (рис.2).
рис.2.
Эта двухполупериодная схема выпрямления характеризуется наилучшим использованием установленной мощности трансформатора среди всех классических схем выпрямления. В данной схеме нет вынужденного намагничивания сердечника трансформатора, так как ток во вторичной обмотке протекает дважды за период, причем в противоположных направлениях.
4. Электрический расчёт вентильного преобразователя с идеальными элементами. Выбор тиристора и трансформатора
1) Действующее значение вторичного напряжения
2) Среднее значение тока вентилей
3) Действующее значение тока вентилей
4) Максимальное значение тока вентилей
5) Максимальное обратное напряжение на вентиле
Выберем тиристор:
Тип тиристора определиться по току, а класс – по максимальному обратному напряжению. Выбираем тиристор с запасом по току в 1.5 раза и с двойным запасом по обратному напряжению: по справочным данным нам подходит Т100, класс – 5.
Таблица 1
Тип прибора |
|
|
|
М (кг) |
a (мм) |
b (мм) |
l (мм) |
Т-25 |
25 |
1,3 |
0.008 |
1.2 |
96 |
96 |
362 |
6) Действующее значение вторичного тока трансформатора
7) Расчетный коэффициент трансформации
8) Действующее значение первичного тока трансформатора
9) Мощность первичной обмотки трансформатора
10) Мощность вторичной обмотки трансформатора
11) Типовая мощность трансформатора
Используя полученные расчетные значения выбираем трансформатор из справочника. Выбрали трансформатор типа ТС3П-16.
Таблица 2
Тип прибора |
Sн (кВА) |
UK% |
ΔPкз (Вт) |
ΔPхх (Вт) |
L (мм) |
B (мм) |
H (мм) |
V (дм3) |
M (кг) |
ТС3П-16 |
14.6 |
5.2 |
600 |
120 |
645 |
355 |
505 |
115.63 |
160 |
5. Коррекция расчётов с учётом реальных параметров элементов
Из уравнения внешней характеристики найдем Ud0.
;
из этого уравнения следует, что
.
где: Xa – индуктивное сопротивление фазы трансформатора;
- активное сопротивление фазы
трансформатора;
Rдин – динамическое сопротивление вентиля (прямое сопротивление);
RФ – сопротивление фильтра;
α – угол включения вентиля в работу.
Ом
Найдем значения активного и индуктивного сопротивления фазы трансформатора приведенного ко вторичной обмотке Ra, Xa
;
из данного уравнения следует, что активное сопротивление равно:
Ом
Модуль полного сопротивления короткого замыкания трансформатора:
Реактивное сопротивление рассеивания обмоток трансформатора, приведенное к первичной стороне:
Реактивное сопротивление рассеивания обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной стороне (анодное сопротивление):
В
Произведём коррекцию расчёта с учётом Ud0
1) Действующее значение вторичного напряжения
2) Среднее значение тока вентилей
3) Действующее значение тока вентилей
4) Максимальное значение тока вентилей
5) Максимальное обратное напряжение на вентиле
6) Действующее значение вторичного тока трансформатора
7) Расчетный коэффициент трансформации
8) Действующее значение первичного тока трансформатора
9) Мощность первичной обмотки трансформатора
10) Мощность вторичной обмотки трансформатора
11) Типовая мощность трансформатора
Коррекция расчётов показала, что выбранный трансформатор с запасом мощности удовлетворяет параметрам нашего выпрямителя.