6. Расчёт и построение характеристик

6.1. Расчёт внешней характеристики и выбор сглаживающего реактора

Для построения внешней характеристики необходимо рассчитать зависимость напряжения на нагрузке от тока при .

Внешняя характеристика имеет различный характер в зависимости от режима.

Расчет точки внешней характеристики при α=0.

Точка 1:

U_d(1)=U_d0=215.7 B ,

I_d(1)=0 A.

Точка 2:

U_d(2)=U_dн=200

I_d(2)=I_dн=50 A.

Расчет точки внешней характеристики при α_max:

При внешняя характеристика содержит два характерных участка: участок не прерывистых токов и участок прерывистых токов.

В зоне не прерывистых токов характеристика имеет прямолинейный вид и может быть построена также по двум точкам.

Для построения ВХ при max найдём этот угол:

Из приведенной выше формулы выражаем α_max

α_max=

Точка 3:

U_d(3)= B ;

I_d(3)=I_dн=50.

Точка 4:

U_d(4)=U_d0cosα_max=215.7*0.207=44.64 В;

Определим величину индуктивности сглаживающего реактора:

Действующее значение результирующей гармоники п-го порядка в кривой выпрямленного напряжения.

По справочным данным выбираем сглаживающий реактор СРОС-200

Таблица 3

Тип прибора	Sтип (кВА)	Iн (А)	Lн (Гн)	D (мм)	Rобм (Ом)	H (мм)	V (дм3)	M (кг)
СРОС-160/6УХЛ4	160	75	0.08	630	800	400	201.6	380

R_dкр определим из графика:

Рис. 4.

Где Ψ=α_max+

R_d=27.32/3.73=7.3 Ом

Точка 5:

U_d(5)= В

I_d(5)=0 A

Внешняя характеристика выпрямителя U_dα=f(I_d)_α=const

Рис. 5.

5.2. Построение регулировочной характеристики

Регулировочная характеристика вентильного преобразователя – это зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла регулирования α.

Таблица 4

α	гр	0	30	45	60	α max=78o
cos α		1	0.867	0.7	0.5	0.207
Ud0 cos α	В	215.7	187	151	107,85	44.84
Udα	В	200	171.3	135.3	92.15	29.14

Рис. 6.

6.3. Построение кривой кпд

Данная зависимость строится для случая α=0. Общая формула для нахождения КПД, это отношение полезной мощности к затраченной. В нашем же случае полезная мощность – мощность на нагрузке выпрямителя при α=0 P_d, а затраченная мощность складывается из мощности P_d и потерь на вентильном преобразователе ΔP: P₁= P_d+ ΔP. В свою очередь потери на выпрямителе складываются из:

1. Потери на трансформаторе ΔP_тр=

а) ΔP_ст – потери в стали ( магнитные потери )

.

ΔР_хх –потери холостого хода

б) ΔР_М – потери в меди ( электрические потери)

ΔР_кз – потери короткого замыкания

2. Потери на вентиле ΔР_В = n(ΔU₀I_a+I²_адR_дин)=n(ΔР^|_В+ΔР^||_В)

где n – количество вентилей.

3. Потери на фильтре

ΔР_ф=(Id)²R_ф

4. Вспомогательные потери

ΔР_всп=0.06P_dн

Таблица 5

Id ,А	Pd, Вт	ΔPтр, Вт		ΔPВ, Вт		ΔPф,Вт	ΔP,Вт	P1,Вт	η
		ΔPст, Вт	ΔPМ, Вт	ΔP|В, Вт	ΔP||В, Вт
50	10000	120	600	130	40,09	100	1590,09	11590,09	0,862
40	8000	120	384	104	25,66	80	1193,66	9193,66	0,870
30	6000	120	216	78	14,43	60	848,43	6848,43	0,876
20	4000	120	96	52	6,41	40	554,41	4554,41	0,878

Рис. 7.