3.4.3. Обмеження струму через тиристори при короткому замиканні на стороні постійного струму

При короткому замиканні на стороні постійного струму реактор, що токообмежує, повинен обмежити швидкість наростання аварійного струму, щоб він не перевищив небезпечного для тиристорів значення на протязі власного часу спрацьовування захисних пристроїв. Обмеження струму через вентилі може бути отримане за рахунок індуктивності розсіювання обмоток трансформатора й індуктивності в ланцюзі постійного струму.

Необхідна величиня спільної індуктивності для мостової схеми

.

Для нульової схеми

,

де =2 ;

- початковий струм у момент короткого замикання, = при максимальному навантаженні ЕП (таблиця 1);

- максимально допустимий у спливанні півперіода струм вентиля, = .

Індуктивність додаткового реактора

,

де .

3.4.4. Обмеження зони переривчастих струмів

Переривчастий струм можливий при роздільному керуванні вентильними групами.

Для одержання зони граничного-безупинного режиму при заданому значенні кута регулювання ланцюг випрямленого струму повинен мати індуктивність

,

де = ;

- число пульсацій за період.

Число пульсацій за період залежить від числа фаз вторинної обмоткі трансформатора і схеми з'єднання вентилів.

Для простих нульових схем =

Для простих симетричних мостових схем =2

Величина граничного-безупинного струму для забезпечення гарних динамічних характеристик приводу повинна бути не більше величини струму двигуна при мінімальному моменті опору на валу.

При установці високомоментного двигуна на ходовому валу

, тому .

Значення = f() для даної схеми випрямляча (при відповідному ) також можна визначити з графіка рис.1-156 [1] с.131 або рис.2-149 [8] с.252.

Для широко регульованого приводу визначимо максимальне при = ( пропорційно sin )

Кут регулювання визначити для , відповідного електропривода подачі, з рівняння

,

де – еквівалентний опір якірного ланцюга ЕП.

.

Індуктивність додаткового реактора

.

3.4.5. Згладжування пульсацій випрямленого струму

Пульсації спрямованої напруги призводять до пульсацій спрямованого струму, які погіршують комутацію двигуна і збільшують його нагрів. У симетричних мостових і в нульових схемах найбільшу амплітуду мають основні гармоніки ( =1).

Амплітуди гармонік більш високої кратності ( =2, 3) значно менше, а дія реакторів на них більш ефективна, тому розрахунки індуктивності дроселя для цих схем ведуться тільки по основній гармоніці, тобто при =1.

Амплітудні значення гармонійних складових спрямованої напруги пов'язані з її середнім значенням і кутом регулювання перетворювача виразом

,

де - число пульсацій за період ;

=1 – кратність основної гармоніки.

Визначемо максимально можливу величину , що відповідає =80⁰. При відомій амплітуді основної гармоніки і припустимому діючому значенню основної гармоніки струму ₍₁₎ % необхідна величина індуктивності ланцюга випрямленого струму може бути визначена

,

де =2 .

₍₁₎ повинно бути в межах від 2% до 15% номінального струму в залежності від потужності, діапазону регулювання і величини іскріння під щітками.

Прийняти Р₍₁₎ =10%.

Індуктивність додаткового реактора

.

Остаточна величина додаткового реактора в ланцюзі якоря двигуна визначається по найбільшому значенню . Тоді еквівалентна індуктивність якірного ланцюга двигуна :

.

3.5. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ОБ'ЄКТА РЕГУЛЮВАННЯ

ДЛЯ АНАЛІЗУ ДИНАМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ СИСТЕМИ

Еквівалентний опір якірного ланцюга двигуна

.

Електромагнітна постійна часу якірного ланцюга двигуна

.

Електромеханічна постійна часу якірного ланцюга двигуна

,

де – приведений момент інерції до вала двигуна.

,

де - момент інерції двигуна ;

– момент інерції ходового гвинта;

,

де - середній діаметр ходового гвинта;

- довжина ходового гвинта;

 =7700 кг/м³ - щільність (густина) сталі;

- передатне число редуктора між ходовим гвинтом і двигуном;

– момент інерції частин машин, що рухаються поступально, приведений до вала двигуна.

,

де –маса робочого органа, що переміщується лінійно ;

– крок ходового гвинта;

– постійна двигуна.