Электротехника \ Электротехника

Расчеты, необходимые для выбора основных элементов выпрямителя: силового трансформатора, тиристоров, сглаживающего реактора, выходного каскада СИФУ, источника питания схемы управления, страница 2

Для расчетов используются соотношения, приведенные в табл. 2.

4.2.1. Проведем расчет силового трансформатора для вентильного блока, выполненного по трехфазной нулевой схеме по варианту 1 (рис. 1, а).

Номинальное фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора (см. табл.2)

𝑈2Ф = 𝑈𝑑0 ∗ 0,855 = 296 ∗ 0,855 = 253 В.

          Номинальный фазный ток трансформатора

𝑆𝑇 = 𝑃𝑑 ∗ 1,37 = 8,608 ∗ 1,37 = 11,8 кВА.

          Номинальный фазный ток трансформатора

.

          Активное сопротивление фазы трансформатора

, где  РК – потери короткого замыкания (принято РК = 2,5%), т.е. 

𝑃𝐾 = 0,025 ∗ 𝑆𝑇 = 0,025 ∗ 11,8 ∗ 103 = 295 Вт.

          Полное сопротивление фазы трансформатора

,

где     UK – напряжение короткого замыкания (принято 3% от 𝑈2Ф), т.е.

𝑈𝐾 = 0,03 ∗ 𝑈2Ф = 0,03 ∗ 253 = 7,59 В.

          Индуктивное сопротивление фазы трансформатора

.

          Эквивалентное сопротивление тиристорного преобразователя [1]

.

4.3. Выбор тиристоров силового преобразователя 

Максимальный ток якоря двигателя Iя. МАХ в переходных режимах по условиям коммутации обычно ограничен пределами (1,5 ... 2,5) Iян. 

Примем Iяmax = 2Iян, тогда максимальный ток нагрузки преобразователя                       1d =1я.max = 2*1ян = 2*29,08 = 58,16 А.

Среднее значение тока через тиристор 

Iv.cp = 0,33*Id = 0,33*58,16 = 19,19 А. 

Максимальное значение тока через тиристор 

IV.MAX = 1,21*Id = 1,21*58,16 = 70,37 А. 

Обратное повторяющееся напряжение на тиристоре  U V.ОБР = 2,09*Ud0 = 2,09*296 = 619 В.

С учетом приведенных выше рекомендаций предельные эксплуатационные значения тока и напряжения тиристоров для трехфазной нулевой схемы выпрямителя, имеющего нагрузку в виде якорной цепи двигателя П-32, должны удовлетворять условиям:

, где  I ос. СР МАХ - предельно допустимый средний ток тиристора в открытом состоянии; 

Uзс.н - повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии;  U ОБР.П - повторяющееся импульсное обратное напряжение. 

Импульсное неповторяющееся напряжение UОБР. НП, которое должен выдерживать тиристор, можно принять равным 1,2 UОБР.н [3], Т.е. для рассматриваемого расчета 

U ОБР.НП ≥ 1,2*U ОБР.П = 1,2*774 = 929 В.

Предлагаемая к применению современная номенклатура тиристоров отечественного и зарубежного производства содержит, по меньшей мере, около десятка типов приборов, удовлетворяющих полученным условиям. Эти тиристоры, обладающие примерно одинаковыми предельно допустимыми параметрами, отличаются корпусами и, кроме этого, подразделяются на обычные и оптотиристоры. Параметры некоторых оптотиристоров приведены в Приложении в табл. П.l [10]. 

Выполним анализ возможности применения в рассматриваемом примере оптронного тиристора ТО132-25-10, который имеет допустимое среднее значение тока Iоc. СР МАХ = 25 А (при температуре корпуса ТК < 700 C) и предельно допустимые значения напряжения Uзс.н = UОБР.П = 1000 В (с учетом возможных неповторяющихся перенапряжений) [10]. 

Таким образом, если остановить свой выбор на тиристоре Т0132-25-10 с охладителем 0231-80 без принудительной вентиляции, то в цепи тиристора допустим средний ток Ioc,ср.МАХ = 25А, а предельное напряжение может достигать значения 1000В, что удовлетворяет нашим условиям. 

Основные параметры тиристора Т0132-25-10: 

-  ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии Ioc.УДР = 600А; 

-  критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (di/dt)KP =

40 А/мкс; 

-  критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 

(duзс/dt)кр = 20 ... 100 В/мкс; 

-  отпирающее напряжение управления UУ. от =2,5 В; 

-  отпирающий ток управления IУ. от, не более 0,15 А; 

-  неотпирающее напряжение управления UУ, от, не менее 0,9 В. 

4.3.1 Определение характеристик импульсов управления тиристорами

Скачать файл