Необходимая индуктивность цепи нагрузки

 

Для обеспечения режима непрерывного тока во всём диапазоне изменения нагрузки необходимо в цепи выпрямленного тока иметь индуктивность:

 

 , где (4.1)

 

К_{П max} = 0,348 – максимальное значение коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения в рабочем диапазоне углов управления; f_c = 50 Гц – частота напряжения сети; m_п = 6 – коэффициент пульсности схемы выпрямления; I_{d min} =0,15×I_н = 11,94 (А) – заданная граница непрерывного тока нагрузки. [Л. 9]

 

 

Индуктивность в контуре протекания выпрямленного тока:

 

L_S =kL_T + L_я, где (4.2)

 

k – число фаз трансформатора, L_T = Х_T/(2πf_c) – индуктивность фазы трансформатора.

 

L_T = 0,047/(2^.3,14^.50) = 0,00015 (Гн), L_S =3^.0,00015 +4,606^.10^-3 = 5,056 (мГн)

Условие L_S=5,056Гн ³ L_d=4,284Гн выполняется, значит, для уменьшения пульсаций тока, нет необходимости в дополнительном сглаживающем реакторе.

 

Построение внешних характеристик управляемого выпрямителя

 

При работе преобразователя напряжение на нагрузке U_d меньше определённого по регулировочной характеристике U_da на величину падения напряжения на суммарном сопротивлении R_d цепи постоянного тока:

 

U_d = U_da - I_dнR_d, где (4.3)

 

R_d образуется сопротивлением трансформатора R_Т, сглаживающего реактора R_ср и коммутационным R_п , обусловленным перекрытием анодных токов преобразователя

 

R_d = R_Т + R_ср + R_п (4.4)

 , где (4.5)

 

= 6 - число эквивалентных вентилей в трехфазной мостовой схеме.

 

, R_d =0,021 +0,045 = 0,066 (Ом)

 

Внешние (нагрузочные) характеристики тиристорного преобразователя, построенные по формуле (4.3) в зоне непрерывных токов, представляют собой семейство прямых линий, каждую из которых можно построить по двум точкам (рис.4.1):

- холостой ход: I_d = 0, U_d = U_da;

- расчетная (номинальная нагрузка): I_d = I_dн, U_d = U_da - I_dнR_d

Для каждой характеристики определяем границу непрерывного тока по формуле:

 

, где (4.6)

 

K_Пa - коэффициент пульсации выпрямленного напряжения для принятого угла регулирования a. [Л. 9]

 

, ,

,

.

 

Характеристики строим для a = 37,406⁰, a = 45⁰_, a = 60⁰_, a = 85,444⁰.

 

1. a = 37,406⁰, I_d = 0, U_d = 220 В; I_d = I_dн, U_d = 218 В;

2. a = 45⁰, I_d = 0, U_d = 196 В; I_d = I_dн, U_d = 194 В;

3. a = 60⁰, I_d = 0, U_d = 138 В; I_d = I_dн, U_d = 136 В;

4. a = 85,444⁰, I_d = 0, U_d = 22 В; I_d = I_dн, U_d = 19 В.

α,°

Рис. 4.1. Внешняя характеристика U_d =f(I_d)