2.4 Згладжувальні реактори

При живленні від ТП у якірному колі двигуна крім постійної складової струму навантаження протікають змінні складові, величина яких залежить від схеми випрямлення, кута керування та індуктивності контуру навантаження. Пульсації випрямленої напруги та струму збільшують нагрів двигуна, погіршують умови комутації і знижують жорсткість механічних характеристик у зв'язку з розширенням зони переривчастих струмів. Увімкнення згладжувального реактора в якірне коло дозволяє обмежити величину змінних складових (пульсацій) і, тим самим, поліпшити використання двигуна, його комутацію й електромеханічні характеристики, однак одночасно викликає збільшення габаритів та ваги привода, його вартості і погіршення динамічних властивостей.

У системі ТП-Д індуктивність реактора вибирається з умов обмеження пульсацій випрямленого струму до припустимих значень і зменшення зони переривчастих струмів при роздільному керуванні реверсивним ТП до рівня мінімального значення струму навантаження або струму холостого ходу двигуна.

Необхідна індуктивність кола випрямленого струму з умови обмежень пульсацій

,

де кутова частота живильної мережі;

m_п – число пульсацій випрямленої напруги на періоді напруги мережі (для трифазної мостової схеми m_п = 6);

р₁ = 0,05 – відносна величина припустимого діючого значення першої гармоніки струму навантаження (р₁ = 0,05...0,07 – для некомпенсованих машин);

I_dн – номінальне значення випрямленого струму навантаження (можна прийняти I_dн = I_ном);

U_dm – амплітудне значення першої гармоніки випрямленої напруги при максимальному куті керування (мінімальній частоті обертання двигуна в заданому діапазоні регулювання швидкості D).

,

де максимальний кут керування α_max попередньо:

,

де U_dн – номінальне значення випрямленої напруги (приймають U_dн = U_ном).

Необхідна індуктивність згладжувального реактора:

,

де L_дв – індуктивність двигуна;

L_т.п – індуктивність перетворювача (для трифазної мостової схеми при використанні струмообмежуючих реакторів).

Необхідна індуктивність кола випрямленого струму з умови обмеження зони переривчастих струмів при керуванні ТП:

,

де I_dmin ≈ 0,1I_ном – мінімальне значення початково-безперервного струму;

k_сх – коефіцієнт, що характеризує силову схему ТП (для трифазної мостової схеми k_сх = 0,093).

Необхідна індуктивність згладжувального реактора:

.

Остаточно величина індуктивності згладжувального реактора визначається як максимальне із отриманих значень L_зг1, I_зг2 , тобто

.

Вибір згладжувального реактора робиться за необхідним значенням індуктивності та номінального струму двигуна виходячи з умови

,

де L_зг.р, I_зг.р – відповідно номінальні значення індуктивності і струму обраного реактора (довідкові дані).

Приймаємо згладжувальні реактори типу ФРОС-250/0,5У3 на номінальний струм 250А з величиною індуктивності 6,5 мГн і опором R=17,06 мОм та ФРОС-1000/0,5У3 на номінальний струм 800А з величиною індуктивності 5 мГн і опором R=7, 2 мОм, з’єднаних послідовно.

Їх загальний опір R_зг.р=17,6+7,2=24,8 мОм.