5. Определение тока возбуждения и его

компаундирующей составляющей при

расчетном напряжении

Системы ПАФК рассматриваемого типа, имеющие отбор тока возбуждения с помощью тиристоров отбора, при отключенном корректоре напряжения должны создавать токи возбуждения большие, чем необходимые для поддержания номинального напряжения СГ при изменении нагрузки от нуля до номинальной и частоты в пределах ±5%. С учетом возможного разброса токов возбуждения холостого хода относительно каталожных значений в пределах ±10% это требование выполняется тем, что системы ПАФК проектируются на поддержание при отключенном корректоре постоянства расчетного напряжения U_р СГ. Последнее принимается равным 1,1 номинального

U_р =1,1U_н . (17)

Определение тока возбуждения при расчетном напряжении и его компаундирующей составляющей производится так же, как показано выше при номинальном напряжении СГ.

Ток возбуждения холостого хода ( табл. 4)

I_вхр=101 А.

Ненасыщенное значение тока возбуждения холостого хода (рис. 4)

=70 А.

Внутренняя ЭДС генератора при индуктивной нагрузке номинальным током в относительных единицах

Составляющая тока возбуждения, учитывающая насыщение СГ при Е_ир (рис. 4),

I_вsир =44 А.

Ток возбуждения при индуктивной нагрузке номинальным током

А. (19)

Компаундирующая составляющая тока возбуждения при индуктивной нагрузке номинальным током

А. (20)

Внутренняя ЭДС генератора при активной нагрузке номинальным током в относительных единицах

. (21)

Составляющая тока возбуждения, учитывающая насыщение СГ при Е_ар(рис. 4),

I_вsар =32 А.

Ток возбуждения при активной нагрузке номинальным током

A. (22)

Компаундирующая составляющая тока возбуждения при активной нагрузке номинальным током

A. (23)

Расчетная компаундирующая составляющая тока возбуждения при номинальном токе и расчетном напряжении

A. (24)

6. Проверка обеспечения системой возбуждения

требуемой перегрузки генератора

Заданная величина кратности установившегося тока глухого короткого замыкания К_зад=3,0.

Предельный ток возбуждения, соответствующий нагрузке генератора I=1,5I_н при U=U_н , cosj_пр = 0,6, на основании (15)

(25)

Необходимая для обеспечения I_впр кратность установившегося тока глухого короткого замыкания

(26)

Принимаем

К =3,2.

При этом выполняются условия обеспечения системой ПАФК требуемой перегрузки СГ:

K ³ K_зад , K ³ K_н .

7. Выбор выпрямителя, питающего обмотку возбуждения сг, и расчет его входного сопротивления

Сопротивление обмотки возбуждения в нагретом состоянии при температуре 75°С

Ом. (28)

Номинальное напряжение возбуждения

В, (29)

где U_щ – падение напряжения под щетками, принимаемое равным 2В [3].

Номинальный ток диода

А. (30)

Максимальное значение среднего напряжения возбуждения

В. (31)

7.1 Выпрямитель для систем пафк с индуктивными

компаундирующими сопротивлениями.

Импульсное обратное напряжение диода

В. (32)

(Напряжение возбуждения имеет вид треугольных импульсов, амплитудное значение которых примерно в четыре раза превышает среднее значение .Для достижения необходимой надежности работы выпрямителя номинальное обратное напряжение вентилей должно превосходить в два раза максимальную амплитуду напряжения возбуждения).

Выбираем кремниевые лавинные диоды ВЛ–200–7 (Приложение 2) с постоянным прямым током диода с радиатором при естественном охлаждении (без обдува ) I_пр=50 А, импульсным обратным напряжением U_обр=700 В и постоянным прямым напряжением U_пр=1,35 В.

Эквивалентное фазное динамическое сопротивление обмотки возбуждения

Ом. (33)

(динамическим сопротивлением кремниевых вентилей пренебрегаем).

Фиктивная противо–ЭДС выпрямителя и щеточного контакта

В. (34)

Эквивалентное входное сопротивление выпрямителя и обмотки возбуждения при токе возбуждения холостого хода

Ом, (35)

где = 1,3 – коэффициент выпрямления по току.

Коэффициент аппроксимации начального участка входной характеристики выпрямителя квадратичной параболой

Ом·В. (36)