1.2. Расчет и выбор тиристорного преобразователя
Рассчитаем параметры тиристорного преобразователя (ТП) с целью его выбора для проектируемой системы управления электроприводом.
Средний ток через вентиль:
где kз.i – коэффициент запаса по току, учитывающий пусковой ток двигателя, kз.i = 4…5 для двигателей серии 2П;
mт – число фаз силового трансформатора;
kохл – коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения силового вентиля. При естественном охлаждении со стандартным радиатором v = 0 м/с – kохл = 0,35.
Номинальный ток тиристора Iтп.ном должен удовлетворять условию:
Расчетное значение максимального обратного напряжения, прикладываемого к вентилю:
(1.4)
где kз.u – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети и периодические выбросы, обусловленные процессами коммутации вентилей (kз.u = 1,4…1,6); E2ф – соответственно фазная ЭДС трансформатора (E2ф = Uд.ном).
Величина рабочего напряжения тиристора должна удовлетворять условию Uобр.п ≥ Uобр.расч.
Класс тиристора, характеризующий величину рабочего напряжения, определяют делением Uтп.р на 100.
На основании рассчитанных параметров выберем тиристорный преобразователь типа кремниевый диффузионный 2ТБ253-630.
Технические характеристики преобразователя 2ТБ253-630:
– максимальный средний ток тиристора в открытом состоянии Ia = 630 А;
– повторяющееся импульсное обратное напряжение Uобр.п = 500…1000 В;
1.3. Расчет параметров силовой цепи тп-д
Сопротивление цепи выпрямленного тока находим из:
(1.5)
Сопротивление щеточного контакта:
0,017
Сопротивление силовой цепи преобразователя:
(1.6)
где Rф.т и Xф.т – активное и индуктивное сопротивления обмоток силового трансформатора на фазу.
Активное сопротивление сглаживающего реактора:
0,02
0,612
1,712
Индуктивность якоря и дополнительных полюсов двигателя:
0,001042
где
– для
нескомпенсированного двигателя;
– число пар полюсов двигателя.
1.4. Расчет и выбор сглаживающего реактора
Сглаживающие реакторы включаются последовательно с якорем двигателя и выбираются из условия сглаживания пульсаций выпрямленного тока до допустимого значения.
Расчет суммарной индуктивности цепи выпрямленного тока системы ТП-Д из условия сглаживания пульсаций производится по формуле:
(1.7)
где ωс = 314 об/мин; Id.min – минимальный ток нагрузки ТП, принимаем равным 4 % от Id.min, Id.min = А.
Действующее значение первой гармоники выпрямленного напряжения определяется из кривых по известному значению Ed0 при α = 0 для соответствующего числа пульсаций m = 6.
29,28197
76,133
0,0118
Требуемая величина индуктивности сглаживающего реактора:
0,010125
Слаживающий реактор, включаемый параллельно с якорем двигателя, выбирают исходя из условия обеспечения непрерывности тока двигателя во всем диапазоне нагрузок от Iд.min до Iд.ном, изменения угла регулирования α от α = 90º до αmin = 90º, а также ограничения пульсаций якорного тока на уровне (0,03…0,05)Iд.ном.
Выбираем сглаживающий реактор типа СРОС(3)-63/0,5 с индуктивностью L = 0,016 мГн и номинальным током I = 100…200 А.