Полное сопротивление фазы трансформатора:

Ом, (6)

где  напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

 действующее значение фазовой ЭДС вторичной обмотки, В;

 номинальный фазовый ток этой обмотки, А.

Активное сопротивление фазы трансформатора приведенное к вторичной обмотке:

, Ом, (7)

где потери короткого замыкания, Вт.

Для дальнейших расчетов необходимо определить эквивалентное сопротивление и индуктивность преобразователя.

Эквивалентное сопротивление R_Э определяется как сумма сопротивлений всех элементов силовой цепи, обтекаемых током в любой момент времени.

Ом, (8)

где активное сопротивление силового трансформатора; определяется схемой силовой цепи ТП (для трехфазной мостовой схемы );

активное сопротивление уравнительного реактора, Ом;

 активное сопротивление тиристора в открытом состоянии, Ом;

 коммутационное сопротивление преобразователя, Ом;

m  кратность пульсаций выпрямленного напряжения (для трехфазной мостовой симметричной схемы , для трехфазной нулевой схемы ).

Индуктивность определяется как сумма индуктивностей элементов силовой цепи:

, Гн, (9)

где индуктивность силового трансформатора, которая определяется схемой выпрямления, Гн;

 индуктивность уравнительного реактора, если реактор выбран насыщающимися от рабочего тока, то .

Если силовая часть выполняется без трансформатора, то на входе ТП применяются токоограничивающие реакторы. В этом случае вместо и учитывается активное сопротивление и индуктивность токоограничивающих реакторов.

5. Выбор реакторов для системы ТП-Д

Выбор сглаживающего дросселя

При работе ТП на якорь двигателя необходим сглаживающий дроссель, который служит для сглаживания пульсаций выпрямленного тока, ограничивает зону прерывистых токов, ограничивает ток через вентили при К.З. на стороне постоянного тока или при опрокидывании инвертора.

Основными расчетными параметрами дросселя являются его номинальный ток и индуктивность .

При выборе дросселя по току необходимо обеспечить соотношение:

(10)

Индуктивность сглаживающего дросселя:

Гн, (11)

где  полная индуктивность якорной цепи.

Требуемое значение можно рассчитать, исходя из индуктивности дросселя, определённой исходя из следующих условий:

а) ограничение зоны прерывистых токов

Гн, (12)

где граничное значение непрерывного тока (10 – 15%)I_dН, А;

m  кратность пульсаций выпрямленного напряжения;

максимальный угол регулирования, определяемый по заданному диапазону регулирования скорости двигателя;

(13)

где ЭДС преобразователя, необходимая для получения минимальной скорости вращения двигателя, В.

б) ограничение пульсаций выпрямленного тока

Гн, (14)

где амплитуда основной гармонической составляющей выпрямленного напряжения. Для мостовой трёхфазной схемы составляет , В;

кратность гармоники (К=1, 2, 3). Для мостовой и нулевой схем выпрямления К=1;

m – кратность пульсаций выпрямленного напряжения;

номинальный выпрямленный ток преобразователя, А;

 допустимое действующего значение основной гармоники тока, которое выбирается от 2 до 15% в зависимости от мощности двигателя, диапазона регулирования, частоты вращения двигателя и допустимого снижения зоны темной коммутации.

в) ограничение тока при опрокидывании инвертора (рассчитывается в случае совместного управления группами тиристоров)

Гн, (15)

где полное сопротивление якорной цепи ТПД, Ом;

ЭДС двигателя в момент опрокидывания ( ), В;

 ток двигателя перед опрокидыванием ( ), А;

максимально допустимый в течение одного полу периода ток двигателя, А.

При выборе сглаживающего дросселя ориентируются на максимальную индуктивность L_ЯЦ, полученную в результате расчета по всем трем вариантам. Данные некоторых дросселей приведены в приложении 2 (табл. 2.). После выбора дросселя необходимо уточнить значение индуктивности якорной цепи по формуле:

Гн, (16)

Выбор токоограничивающих реакторов

Для ограничения скорости нарастания тока через тиристоры и ограничения тока К.З. до допустимого уровня за время срабатывания защиты на вход преобразователя в случае отсутствия трансформатора (напряжение сети согласовано с напряжением питания преобразователя) устанавливаются токоограничивающие реакторы (ТОРы).

Требуемая индуктивность ТОР рассчитывается по выражению:

Гн, (17)

где  ударный коэффициент;

ударный ток тиристора, А.

Основные данные токоограничивающих реакторов серии РТСТ приведены в приложении 2 (табл. 2).