2020-01-14
1649
Величина индуктивности дросселя зависит от его назначения, силовой схемы преобразователя, расположения дросселей в схеме.
Сглаживающий дроссель (СД) включается последовательно с якорем двигателя, и его индуктивность выбирается из следующих условий.
а) сглаживание пульсаций выпрямительного тока до требуемой величины обеспечивающей удовлетворительную коммутацию двигателя;
б) обеспечение непрерывного выпрямленного токапри минимальной нагрузке на валу двигателя (исключая реверсивные преобразования с совместным управлением).
Индуктивность сглаживающего дросселя находится по уравнению:
Где Lкр – критическая индуктивность, обеспечивающая выполнение вышеперечисленных условий, Гн;
Lя – индуктивность якоря двигателя, Гн.
β – эпирический коэффициент, для компенсированных машин β=0,1- 0,25, для некомпенсированных β=0,6;
β=0,6;
р – число пар полюсов;
Uн, In, ωн - номинальное значение напряжений, тока, частоты вращения двигателя;
nн – номинальная скорость вращения, об/мин
|
|
|
LФ – индуктивность питающей фазы трансформатора или сетевого реактора с учетом индуктивности питающей сети.
Критическая индуктивность обеспечивающаявыполнение первого условия находится по уравнению;
Где Еdm – амплитуда основной гармонической выпрямительной ЭДС.
- амплитуда основной гармонической ЭДС в функции угла α, для реверсивных электроприводов Еdm обычно определяется при α=90°(наибольшее амплитудное значение);
m – число фаз, m=6
ab – коэффициент схемы; ab=2.
- допустимое действующее значение основной гармоники переменной состовляющей выпрямленного тока, обычно 2-15%, меньшее значение берется для двигателей большой мощности, для которыхусловия коммутации обычно напряженные, для двигателей малой и средней мощности целесообразно увеличить до 8-15%, так как токое увеличение,не сказываясь существенно на коммутации двигателя, снижает габариты сглаживающего дросселя. =12%
Для ликвидации режима прерывистого тока на холостом ходу двигателя Iяхх необходимо обеспечить превышение тока холостого хода двигателя над граничное-непрерывным значением тока Iсгр преобразователя.
Критическая индуктивность, обеспечивающая выполнение второго условия, находится по уравнению:
Где α – угол регулирования, при котором двигатель работает стоком Iяхх и заданной скоростью ωзад;
КФ – постоянная двигателя при Ф=ФН=const? Bc;
Rя800с – сопротивление якорной цепи двигателя с учетом компенсационной обмотки и добавочных полюсов;
Iяхх- ток холостого хода двигателя можно определить:
|
|
|
η – КПД машины.
ωзад – минимальная по заданию частота вращения вала машины.
Rэ – эквивалентное активное сопротивление преобразователя,
Rэ=Xd(Ксхπ/Р)=0.03297(2*3.14/4)=0.021 Ом
Где Xd – приведенное по вторичной цепи индуктивное сопротивление фазы трансформатора.
Xd = ωсLф/Ксх=314*0.00021/2=0.03297 Ом
ωс – угловая частота питающей сети.
Ксх = ab=2
Lтр – индуктивность трансформатора, приведенная к цепи выпрямленного тока.
α=79.350
Из двух значений критической индуктивности выбираем большее; выбираем Lкр2=0.001422098 Гн и подставляем в уравнение:
Lcd=LKPLя-abLф=0.001422098-0.00171-2 0.00021=-0.00070 Гн
Так как значение Lcd получилось отрицательное, следовательно дросселя не существует, т.к. Lcd отрицательное. То данная схема уже обеспечивает сглаживающую пульсацию тока.
1.6.Расчет и выбор элементов защиты тиристорного преобразователя от токов короткого замыкания и перенапряжений
Большенство промышленных ТП снабжено быстродействующей защитой, которая при коротком замыкании блокирует или сдвигает к границе инверторного режима управляющие импульсы до включения очередного по порядку включения тиристора. Поэтому при внешних и внутренних к.з. в этих ТП аварийные токи протекают по двум плечам трехфазной мостовой схемы и двум фазам вторичной обмотки трансформатора, т.е. имеет место двухфазное к.з. трансформатора.
Амплитуда и продолжительность протекания аварийного тока при отпирание тиристоров в передающей группе РТП с раздельным управлением и при нарушении соотношения α1+α2≥1800 в РТП с совместным управлением не превосходят их значений при внешнем к.з.
При внешних к.з. расчет токов ведется в предположении, что угол регулирования ТП α =0, при этом токи к.з. максимальны.
Для нахождения ударного тока глухого внешнего к.з. (к.з. на зажимах ТП до СД) вначале находится амплитуда базового тока к.з.:
Где U2мф – амплитуда фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора при х.х.;
Х2n V2n – приведенные к вторичной стороне реактивные и активные сопротивления одной фазы трансформатора.
Находим ударный ток глухого внешнего к.з.
Iуд=Iк.м * Iуд*
Iуд* находят по графику в зависимости от ctg φк
Iуд*=1,25А
Iуд=1100*1,25=1375А
Интеграл предельной нагрузки при глухом внешнем к.з. определяется по формуле:
I2t=I2км(I*2t)
В которой I*2t определяется в зависимости от ctg φк
I2t=11002*10*10-3=12100=12.1кА
Где WB – максимально допустимое значение интеграла квадрата аварийного тока, исчесляемое, при длительности импульса 10мс в заданной температуре структуры 0С
Wпр – интеграл плавления плавкой вставки, определяющий количество энергии, необходимое для расплавления плавкой вставки.
nд =1.2 – коэффициент запаса.
