2. Проверка выбранного силового трансформатора

При проверке трансформатора необходимо выяснить, обес­печивает ли он нужное напряжение на выходе выпрямителя, выдерживает ли заданные перегрузки и удовлетворяет ли условиям, допустимости на«рева.

Зная потери и напряжение короткого замыкания трансфор­матора, можно найти активное, полное и индуктивное сопро­тивления фазы трансформатора, приведенные ко вторичной стороне. Активное, полное и индуктивное сопротивления фазы трансформатора, приведенные ко вторичной стороне:

(1.8)

(1.9)

(1.10)

Выпрямленное напряжение на зажимах двигателя при угле управления (α = 0 с учетом максимального понижения напряжения сети, падения напряжения на трансформаторе, вентилях и сглаживаю­щем реакторе (для трехфазной мостовой схемы)

(1.11)

Здесь U_(ТС) , r_T - пороговое напряжение и динамическое сопротивление в открытом состоянии тиристора;

r_L - активное сопротивление сглаживающею реактора

При расчете вместо I_d следует поставить значение I_p. Поскольку при первичном расчет трансформатора еще не выбраны тиристоры и сглаживающий реактор, целесообразно воспользоваться упрощенной формулой:

(1.12)

где U_tm - импульсное напряжение в открытом состоянии тиристора (можно предварительно принять U_tm = 2 В).

Формула (1.12) не учитывает падения напряжения на активном сопротивлении сглаживающего реактора, поэтому рассчитанное нап­ряжение должно быть выше U_н на 3...15 В, причем требуемый запас растет с уменьшением мощности и ростом номинального напряжения.

Если рассчитанное напряжение окажется недостаточным, то нужно выбрать трансформатор большой мощности (или с большим напряжением) и повторить проверку.

После этого необходимо также проверить, выдерживает ли трансформатор предусмотренные перегрузки. Допустимые перегрузки для трансформаторов указаны в Приложении 1. Вторичный ток трансформатора при перегрузке в соответствии с формулой (1.11).

Трансформатор считается удовлетворяющим требованиям по нагреву, если он выдерживает указанные выше перегрузку, а средне­квадратичное значение тока при циклических нагрузках (с временем цикла меньшим времени усреднения, заданного для данного типа трансформатора) не превышает номинальный ток. Среднеквадратичное значение вторичною тока трансформатора I_2скв, определяется по значениям вторичного тока во время рабочей нагрузки и перегрузках в выпрямительном и инверторном режимах

І_2рв, І_2рн, І_2ив, І_2пи.

(1.13)

Если указанные проверки трансформатора подтверждают его пригодность, то выбор трансформатора можно считать законченным.

Если при проверке выявляются большие запасы, то целесооб­разно проверить возможность применения трансформатора меньшей мощности.

Пример расчета.

Номинальное вторичное фазное напряжение

В

Активное, полное и индуктивное сопротивления фазы трансформатора, приведенные ко вторичной стороне, в соответствии с формулами (1.8...1.10):

Ом

Ом

Ом.

Напряжение на двигателе (без учета падения напряжения на сглаживающем реакторе) при токе I_р и напряжении в сети Uс_min , определенное по формуле (1.12).

- 2∙2=233.9 В

U>U_н на 13.9 В, следовательно, выбранный трансформатор обеспечивает необходимое напряжении на двигателе.

Ток, потребляемый двигателем при перегрузке,

I_п=I_н(I_п/I_н)=740∙2.0=1480 А

Вторичный ток трансформатора при заданной перегрузке в течение 2 с

А

Допустимый вторичный ток трансформатора в течение 10 с при перегрузке 150 %

I_{2п доп} = 2.5∙ I_2Н = 2.5∙517 = 1285 А

Трансформатор выдержит, т.к. ток перегрузки (1209 А) время его действия (2 с) ниже допустимых значений (1209 А <1285А); ( 2 с < 10 с).

Среднеквадратичный ток, потребляемый от трансформатора, с учетом формулы (2.6)

А

Среднеквадратичный ток I_{2 скв} меньше номинального I_2н ( 459 А < 514 А). Таким образом, трансформатор удовлетворяет всем требованиям. Переход на трансформатор меньшей мощности невозможен, т.к. ток перегрузки близок к предельному значению.