2 . Расчет и выбор элементов силовой схемы преобразователя

2.1. Расчет и выбор трансформатора

Выбор силового трансформатора производим по расчетным значениям тока I_2ф, напряжению U_2ф, и типовой мощности S_т. Напряжение первичной обмотки U_1ф должно соответствовать напряжению питающей сети.

Расчетное значение напряжения U_2ф.расч вторичной обмотки трансформатора, имеющего ТП с нагрузкой в режиме непрерывных токов, с учетом необходимого запаса на падение напряжения в силовой части, определяется формулой

, (2.1)

где k_u=0,427 – коэффициент, характеризующий отношение напряжений U_2ф/U_d0 в идеальном трехфазном мостовом выпрямителе;

k_c=1,1 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения сети;

k_=1,1 – коэффициент запаса, учитывающий неполное открытие вентилей при максимальном управляющем сигнале;

k_R=1,05 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий падение напряжения в обмотках трансформатора, в вентилях и за счет перекрытия анодов;

U_d – номинальное напряжение двигателя, U_d= U_н=220 В.

Расчетное значение тока вторичной обмотки

, (2.2)

где k_I=0,815 – коэффициент схемы, характеризующий отношение токов I_2ф/I_d в идеальной схеме;

k_i=1,1 – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной;

I_dн – значение номинального тока двигателя.

, (2.3)

где – номинальная мощность электродвигателя;

- КПД электродвигателя;

- номинальное напряжение электродвигателя.

Рассчитываем (предварительно) действующее значение тока первичной обмотки трансформатора

, (2.4)

где - расчетный коэффициент трансформации трансформатора.

, (2.5)

где - фазное напряжение первичной обмотки трансформатора, =220 В;

- схемный коэффициент первичного тока. принимаем =0,815 [1, табл. 2.1].

Находим мощность первичной обмотки трансформатора

, (2.6)

где -число фаз первичной обмотки, =3.

Находим мощность вторичной обмотки трансформатора

, (2.7)

где -число фаз вторичной обмотки трансформатора, =3;

-действующее значение вторичного тока трансформатора, по форм.(2.2);

-фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора, ориентировочно принимаем = .

Находим типовую мощность трансформатора по формуле

, (2.8)

Трансформатор выбираем из условий:

– номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть близким к значению U_2ф.расч: 0.95U_2ф.расч U_2фн  1.2U_2ф.расч;

– ток вторичной обмотки трансформатора должно быть больше или равен I_2.расч: I_2н I_2.расч=27,83 А.

–номинальная мощность трансформатора должна быть больше или равна типовой: Sн  S_Т=9533,5 .

Выбираем трансформатор ТСП‑16/0,7‑УХЛ4 по [2, табл.8.5].

Параметры выбранного трансформатора сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Наименование	Обозна- чение	Величина
Номинальная мощность, кВA	Sн	14,6
Напряжение вентильной обмотки(линейное), В	U2н	205
Ток вентильной обмотки, А	I2н	41
Напряжение сетевой обмотки(линейное), В	U1н	380
Мощность холостого хода, Вт	Pхх	140
Мощность короткого замыкания, Вт	Pкз	550
Напряжение короткого замыкания, %	Uкз	5.2
Ток холостого хода, %	Iхх	10

Рассчитываем действительный коэффициент трансформации выбранного трансформатора

. (2.9)

действительные значения рабочих токов первичной и вторичной обмоток

I₂ = I_2расч=27,83 A,

. (2.10)