Первое приближение

Зададимся U_d=20 В, тогда P_d=U_dU=80 кВт, S_Tp=l,26P_d= = 100,8 кВ-А.

8—9 113

Для трансформатора такой мощности

е*=0,07 и ев=0,02,

тогда

Л^хш=75/й£*ш/ш=75-4000-10-^в-2,5=0,75 В; Д*/лш=/й#*ш/ш=4000-4 • Ю-⁵-2,5=0,4 В; At/_Kd=2/_di?*d/d=2-4000-10-^B-5=0,4 В;

Pd 80.10⁸

^мф= °-⁵²3-s7 = 0,523-j^r = 0,0209;

d_Xjp = 0,415е_х = 0,415-0,07 = 0,0291;

^p = 1,74^= 1,7.0,02=0,0348.

Подставив численные значения, получим:

п, 15 + 0,75 + 0,4 + 0,4+1,2 _ JT^

А~ 1 —(0,0209 + 0,0291 +0,0348 + 0,05) ~~ 0,8652 ~~ ^{ZVfDZ Dm}

Второе приближение

t/_d=20,52 В;

Pd=£/«*/d=82,08 кВт;

5_Tp«=l,26Pd==103,4 кВ-А; р. g2 08 Ю³ ^_мф== 0,523-^ = 0,523 2^ = 0.0215;

15+ 0,75 + 0,4+0,4+1,2

Ud — 0,523 i_ (0,0215 + 0,0291 + 0,0348 + 0,05) ~

17,75

■ = 20,53 В.

0,8646

О

s мин -

и

жидаемое действующее значение напряжения на вентильной обмотке на фазу трансформатора при XX и наименьшем напряжении в сети

U_d

■7^ = 17,55 13.

При номинальном напряжении сети оно будет:

г, ■ ^амин 17,55

Ushom— 1_а_мф- 0,95 — ^1С'^4/

Максимальное значение напряжения на вентильной обмотке

£Л_ЧМакс=1,02£/_8Ном=18,84 В.

Максимальное значение обратного напряжения диода при работе уравнительного реактора

^обр.макс = ^2 ^ЗУяюм = 46,3 В, и когда уравнительный реактор не работает,

^обр.макс ~ 2 У 2 U_SH0M =53,5 В.

Таким образом, выбранные диоды пригодны по значению обрат­ного напряжения.

Трансформатор должен иметь следующие технические характе­ристики.

Расчетная мощность S_TP= 103,4 кВ-А. Коэффициент трансформации

^мф.ном

kt» = VTu = П.89.

■ ^oushom

Фазный ток вентильной обмотки

Фазный ток сетевой обмотки

0,408/_rf 0,408-4000 1_Р= 1 = уГ89 ^{= 137}'^{26 А}-

Технические характеристики уравнительного реактора должны быть следующие.

Действующее значение тока обмотки

/_ур = -~-=2000 А.

Действующее значение напряжения одной полуобмотки _п Ushom _ 18,84

Расчетная мощность при частоте 150 Гц

S_yp=2t/yp/_yp=2-4,71 -2000=18,84 кВ-А. Наибольший ток намагничивания уравнительного реактора [5]

/ _ Г) 1Q.. ^gMaKC

'ур.нам — ^_ур .

где L_yp — индуктивность уравнительного реактора.

С

^ур.нам= Ч? =0,l/rf-

читается, что этот ток должен составлять 20% номинального тока, т. е.

ё

Индуктивность уравнительного реактора

^Р-⁰'¹⁹ <о/_ур._нам ⁼¹'^У со/,, •

Используя данные задачи, получаем

L_yp=27c. 150^^1 = 9,5-10-⁸ Гн = 9,5 мкГн.

Задача 2.64. Определить индуктивность L_yP уравнительных реакторов реверсивного преобразователя с естественной ком­мутацией, питающего реверсивный привод постоянного тока (рис. 2.126,а), при условии, что допустимое среднее значение уравни-

8* П5

тельного тока равно 2,5% максимального тока нагрузки. Дано: £/«=235 В, f=50 Гц, 7_d=1000 A, U^oo, tf_d=0,l Ом.

Потоком рассеяния трансформатора, активным сопротивлением шинопроводов и реакторов, а также падениями напряжения на вен­тилях можно пренебречь. Предполагается, что сеть имеет неограни­ченную мощность.

Решение. Реверсивный преобразователь состоит из двух трех­фазных мостов, соединенных встречно-параллельно. Для того чтобы

Рис. 2.126. Схема (а) и коммутационные группы {б) преобразова теля, питающего реверсивный привод (к задаче 2.64).

избежать КЗ на выводах постоянного тока между мостами, система управления должна обеспечивать выполнение условия

Udi-\-Uds=0 (при cos<Xi=—cosa₂). Следовательно, a.f=n—a₂, или, подставив аг=я—(3₂, получим

Равенство средних значений напряжений на двух мостах не означает равенства мгновенных значений этих напряжений. Раз­ность между мгновенными значениями напряжений вызывает появле­ние уравнительного тока между двумя мостами. Для того чтобы ограничить его в допустимых пределах, применяют уравнительные реакторы.

Каждый мост можно разделить па два выпрямителя со схема­ми соединений ЗФ1НЗП. Каждый из этих выпрямителей представ­ляет собой коммутационную группу, работающую независимо от всех других коммутационных групп (рис. 2.126,6). Уравнительные токн iypi и t"yp2 не зависят друг от друга, Рассмотрим, как находится

ТОК t'ypj.

Напряжение Uypu вызывающее уравнительный ток £_УРь зависит от напряжения «и коммутационной группы Тц—Фи—Т₁₃ и напря­жения «21 коммутационной группы 7₂i——Т22 следующим об­разом:

«УР1=«П— (—«2|)=ИцН "«21.

Здесь равно составляющей напряжения положительной по­лярности Udi (жирная линия и стрелка на верхнем графике рис. 2.127), а —«2i равно составляющей напряжения положительной

Рис. 2.127. Характерные диаграммы работы преобразователя с двумя мостами, соединенными встречно-параллельно при угле управления а=30° (к задаче 2.64).

полярности —Ud2 (жирная линия и стрелка на втором сверху гра­фике рис. 2.127). На рис. 2.127—2.130 приведены кривые выходных напряжений мостов *, напряжения ы_УРЬ обусловливающего уравни­тельный ток, и уравнительного тока i_yP] для различных углов управ­ления. Предполагается, что мост / работает в выпрямительном ре­жиме, а мост 2—в инверторном. Стрелки на рнс. 2.126 показывают положительные направления напряжения.

Р

* На рис. 2.127—2.130 напряжения и&\ и u_d2 равны суммам отрицательных и положительных ординат. {Прим. ред.)

ассмотрим напряжения на уравнительных реакторах в диапа­зоне углов управления 0°<а<90°. Этот диапазон можно разделить еще на две части. При углах управления 0⁰<-а<60⁰ уравнительный ток состоит из прерывистых импульсов тока, а при углах управле­

ния 60°^а^90° между импульсами тока нет промежутков (рис. 2.127—2.130). Кривые уравнительных токов и их средние зна­чения могут быть получены по кривой напряжения (см., например, задачу 2.28). Не вдаваясь в подробности вычислений, укажем толь­ко, что относительный уравнительный ток

у

У 2 U_s 2<oL

р.ср

/* 7—

Hi cC_f

для углов управления в диапазоне 0°^а^60° вычисляется по фор­муле

1 УР.ср —

зКз"

(sin о ~а cos о),

а для углов управления в диапазоне бО^б^а<90° — по формуле

typt

Рис. 2.129. Характерные диаграммы работы преобразователя с двумя мостами, соединенными встречно-параллельно при угле управления а=75° (к задаче 2.64).

На рис. 2.131 показана зависимость /*_УР.с_Р=/(а). Наибольшее относительное значение уравнительного тока наблюдается при а= *=60° и равно 0,566.

Указанные формулы для /*у_Р.с_Р относятся к режиму XX, так как ток id также создает падения напряжения на сглаживающих реакторах, что должно было бы учитываться при вычислениях. Од­нако если Ld^oo или хотя бы Ld^>£y_P, то падение напряжения на

£_Ур, вызванное пульсацией выпрямленного тока, ничтожно мало по сравнению с и_ур.

В соответствии с условиями задачи допустимо среднее значение уравнительного тока

ЛЛАЛЛЛЛЛЛЛЛАЛ ««

Рис. 2.130. Характерные диаграммы работы преобразователя с двумя мостами, соединенными встречно-параллельно при угле управления >а=90° (к задаче 2.64).

I?m rt, к.			1
Уг		\	/	\
	/	\	/	\	- -
	/	V	у	\
	/	V
У

30 60 90 120 130 180

Рис. 2.131. Уравнительный ток в преобразователе с двумя мо­стами, соединенными встречно-параллельно.

Для ограничения тока до этого значения требуется уравнитель* ный реактор с индуктивностью

YZU₈ '*ур.ср. наиб 1^2-235 0,566^

2<о

•ур.ср. дол = 0,012 Гн= 12 мГн.

25