Содержание

1 Исходные данные для расчёта тиристорного преобразователя 5

2 Расчёт параметров и выбор элементов тиристорного преобразова­теля 6

2.1 Выбор преобразовательного трансформатора 6

2.2 Выбор тиристоров 9

2.3 Выбор реактора для ограничения уравнительных токов при согласованном управлении преобразовательными группами 10

2.4 Выбор сглаживающего дросселя 11

2.5 Расчёт и выбор элементов защиты тиристорного преобразователя от токов короткого замыкания и перенапряжений 13

3 Расчёт основных характеристик тиристорного преобразователя 16

3.1 Расчёт регулировочной характеристики 17

3.2 Расчет электромеханической характеристики системы ТП-Д 19

и 21

3.3 Определение минимального угла инвертирования 21

Список используемых источников 24

1 Исходные данные для расчёта тиристорного преобразователя

Тип силовой схемы реверсивного преобразователя – встречно-параллельная трёхфазная нулевая с совместным управлением.

Тип электродвигателя, его параметры и параметры сети сведены в таблицу 1.1

Рисунок 1.1 – Схема реверсивного преобразователя

Таблица 1.1 – Параметры электродвигателя и сети

Тип электродвигателя	Параметры электродвигателя				Параметры сети
	Номинальное напряжение Uн, В	Номинальная скорость вращения nн, об/мин	Номинальный ток якоря Iян, А	Полное сопротивление якорной цепи Rd, Ом	Напряжение U1, В	Частота f1, Гц
ПБВ 100	56	1000	54	0,046	440	60

2 Расчёт параметров и выбор элементов тиристорного преобразова­теля

2.1 Выбор преобразовательного трансформатора

ЭДС двигателя при его работе в номинальном режиме определяется из выражения, В:

Е_дв.н = U_дв.н – I_дв.н ∙ R_я,

где U_дв.н – номинальное напряжение двигателя, В;

I_дв.н – номинальное зна­чение тока электродвигателя, А;

R_я – полное сопротивление якорной цепи, Ом.

Е_дв.н = 56– 54 ∙ 0,046 = 53,52.

Ориентировочное значение ЭДС холостого хода, В:

,

где Е_дв.н – ЭДС двигателя при его работе в номинальном режиме, В;

К₁ – ко­эффициент перегрузки электродвигателя по току;

I_дв.н – номинальное зна­чение тока электродвигателя (I_дв.н = I_dн), А;

R_Σ – суммарное активное сопро­тивление цепи выпрямленного тока (величина I_дв.н∙R_Σ ориентировочно мо­жет быть принята равной (0,1- 0,2)∙U_дв.н);

∆U_в = 1 В – напряжение спрямления вольтамперной характеристики;

К_с – коэффициент, опреде­ляющий возможные колебания напряжения в питающей сети (величина К_с может быть принята 1,1 - 0,9);

α_min = 7 – 10 электрических градусов – мини­мальный угол регулирования преобразователя;

А – коэффициент, харак­теризующий наклон нагрузочной характеристики преобразователя от влияния коммутации вентилей (для трехфазной мостовой схемы А = 0,5);

U_k% = (3 – 7)% – напряжение короткого замыкания трансформатора;

= 1 – коэффициент, определяющий степень загрузки преобразовательного трансформатора.

.

Значение требуемого фазного напряжения на вторичной стороне пре­образовательного трансформатора определяется соотношением:

, (2.1)

В.

Коэффициент трансформации:

,

где U_1л – линейное напряжение первичной обмотки трансформатора (напряжение сети), В;

U_2л = ∙U_2ф – линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора (U_2ф = Е_2ф), В;

.

Действующее значение тока вторичной обмотки, А:

,

где I_dн – номинальное среднее значение выпрямленного тока (I_dн = I_дв.н), А.

.

Действующее значение тока первичной обмотки, А:

,

.

Мощности первичной S₁ и вторичной S₂ обмоток, кВт:

, (2.2)

где Р_do = E_do∙I_dн – максимальная расчетная мощность на стороне выпрямленного напряжения, Вт.

Преобразовательный трансформатор выбираем по соотношениям (2.1) – (2.2). Параметры и тип преобразовательного трансформатора сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Параметры преобразовательного трансформатора

Тип трансформатора	Мощность номинальная, кВт	Напряжения обмоток, В		Потери холостого хода, Вт	Потери короткого замыкания, Вт	Напряжение короткого замыкания, %	Ток короткого замыкания, %
		Сетевая	Вентильная
ТСП-100/0,7-УХЛ4	93	660	262	1600	2300	5,3	2,5

Пересчитываем значение фазного напряжения на вторичной обмотке пре­образовательного трансформатора, В:

,

Находим уточнённое значение ЭДС холостого хода преобразователя , решая уравнение (2.1) относительно , В:

,

.