Расчет управляемого выпрямителя на тиристорах (диапазон регулирования выпрямленного напряжения - 17), страница 2

51 А – амплитуда первый гармоники пульсаций выпрямленного тока, являющейся в шестипульсном выпрямителе шестой гармоникой по отношению к частоте напряжения питающей сети.

Отсюда требуемая суммарная индуктивность контура выпрямленного тока:

0,08 мГн;

Откуда индуктивность сглаживающего реактора:

-0,37 Гн;

Отрицательная индуктивность показывает то, что пульсации выпрямленного тока не превышают допустимых значений, поскольку все пульсации сглаживаются трансформатором.

3.2.  Расчёт выпрямителя с учётом реальных параметров элементов схемы:

Наличие реальных элементов приводит к появлению при нагрузке выпрямителя потери напряжения внутри выпрямителя:

834,54 В;

Внутри выпрямителя теряется средневыпрямленное напряжение:

34,54 В;

тогда соответствующее ему действующее значение вторичного напряжения:

356,64 В;

и коэффициент трансформации:

0,6169;

Найдём угол коммутации для случая максимального напряжения:

2,92°;

Типовая мощность трансформатора с учётом поправок изменится мало и пересчёту не подлежит.

Определяем параметры вентилей по обратному напряжению при максимальном напряжении в сети:

1046,5 В;

С учётом возможных перенапряжений внутри выпрямителя и в сети выбирают вентиль с коэффициентом запаса по напряжению 1,5-2, выберем коэффициент 1,5.

Пересчитываем максимальное значение угла регулирования:

0,13195,                        82,4;

Шестая гармоника выпрямленного напряжения теперь должна определяться с учётом появившегося угла коммутации:

  В;

Проверяем ограничение задания на входной коэффициент мощности. Для этого находим активную мощность на входе выпрямителя с учётом её потерь внутри выпрямителя.

Находим потери активной мощности в трансформаторе:

4432 Вт;

Находим потери активной мощности в вентилях:

1740 Вт;

Сопротивление сглаживающего реактора равно нулю, из-за отсутствия такового.

Общие потери мощности внутри выпрямителя:

6196 Вт;

Входной коэффициент мощности выпрямителя при номинальном значении напряжения сети будет:

0,9393;

а при максимальном напряжении сети:

0,854;

КПД выпрямителя при номинальном напряжении сети:

97,48 %;

Таким образом, спроектированный выпрямитель удовлетворяет всем требованиям задания.

Теперь проверяем, удовлетворяет ли выпрямитель требованиям ГОСТ 13109-98 в часто вносимого искажения сети в узле присоединения.

7,7856;

Тогда коэффициент гармоник напряжения сети, в ГОСТ 13109-98 называемый коэффициентом несинусоидальности, будет равен:

0,07886; где 100;

что допустимо по ГОСТ 13109-98.

           

Таблица КПД

Id, А	Ud, В	Pdα, КВт	Вентили		Трансформатор		ΔРф, Вт	ΣΔP, Вт	P1, КВт	η, %
			ΔPпр, Вт	ΔРобр, Вт	ΔPхх, Вт	ΔРкз, Вт
300	829,14	248,74	8,50	72,25	1136	1136	0	2352,75	251,09	99,06
150	813,22	121,98	4,26	18,12	1136	284	0	1442,38	123,43	98,83
75	805,26	60,39	2,14	4,56	1136	71	0	1213,70	61,61	98,03
37,5	801,28	30,05	1,07	1,16	1136	17,75	0	1155,98	31,20	96,30
18,75	799,29	14,99	0,54	0,30	1136	4,4375	0	1141,28	16,13	92,92

4.  Рассчитать и построить следующие характеристики:

4.1.  Внешняя характеристика:

Idн, А	Udα, В
0	300
834	800
81	47

4.2.  Регулировочная характеристика:

α°	Udα, В
86,63	48,77
78,75	161,72
71,59	261,81
47,73	557,71
29,83	719,28
27,12	737,99
13,56	806,03
6,78	823,34
3,39	827,69
0,00	829,14

4.3.  Энергетические характеристики:

4.3.1.  КПД выпрямителя

Idн, А	η, %
300	98,98
150	98,78
75	97,99
37,5	96,26
18,75	92,89

4.3.2.  Входной коэффициент мощности: