Выбор схемы выравнивания тока, расчет шунтирующих резисторов и выравнивающих конденсаторов. Составление схем вентильных плеч выпрямителя и инвертора

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

6.1. Выбор устройств выравнивания тока

В зависимости от числа параллельно включенных вентилей а_В×и а_И выбирают:

при а_В×£ 5 и а_И £ 5 замкнутую кольцевую схему включения ИДТ [1];

6.2. Расчет шунтирующих резисторов

Сопротивление шунтирующего резистора

При a > 0 R_ш рассчитывают один раз:

Полученный результат округляем до ближайшего меньшего стандартного значения из ряда Е12 = 3,3 * 10⁴

где: b – число последовательно включенных вентилей в вентильном плече (b_В или b_И);

U_П – повторяющееся напряжение вентиля, В;

U_b._max – максимальное обратное напряжение на вентильном плече (U_b._max.В или U_b._max.И);

а – число параллельно включенных вентилей в вентильном плече (а_В или а_И);

I_обр._m_ах – максимальное значение обратного тока вентиля, А.

При работе шунтирующие резисторы нагреваются. Мощность, рассеиваемую на шунтирующем резисторе, определяется по формуле:

где R_ШВ и R_ШИ – выбранные стандартные значения.

6.2. Расчет конденсаторов C_В для выравнивания обратного напряжения

Из-за разности зарядов восстановления обратного сопротивления Q_В закрывающихся вентилей может быть неравномерное распределение обратного напряжения в момент коммутации вентильных токов. Для выравнивания этого обратного напряжения применяют резистивно-емкостные цепи R_ВC_В.

Для лавинных вентилей цепи R_ВC_В не применяют.

Для нелавинных диодов и тиристоров емкость выравнивающего конденсатора рассчитывают по формуле:

При a > 0 С_В рассчитывают один раз:

, [мкФ]

мкФ

DQ_В = 0,1 * 300 = 30 мкКл

где: DQ_В = 0,1×Q_В – наибольшая возможная разность зарядов восстановления, мкКл.

Округляем до ближайшего большего стандартного значения из ряда Е6 (0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0) мкФ. 0,5 мкФ.

Рабочее напряжение конденсатора

;

Сопротивление резистора R_В, включенного для ограничения тока через конденсатор С_В, определяется приближенно:

, [Ом].

Мощность резистора R_В выбирается 10…15 Вт.

6.3. Составление схем вентильных плеч выпрямителя и инвертора

Рис. 6.1 Схема вентильного плеча агрегата «две обратные звезды с уравнительным реактором и общей тиристорной группой»

7. Расчет внешних характеристик, угла коммутации вентильных токов g_в и построение временной диаграммы работы выпрямителя

7.1. Расчет внешней характеристики выпрямителя

Для расчета внешней характеристики выпрямителя сначала определяют напряжение короткого замыкания

u_К=u_КТ+u_КС;

u_К= 2,9 + 6,1 = 9

где .

Для управляемого выпрямителя, при a > 0, внешняя характеристика рассчитывается по формуле:

где U_d₀ – напряжение холостого хода выпрямителя;

u_к – напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора и питающей сети;

b_В – число последовательно включенных вентилей в вентильном плече выпрямителя;

е – число последовательно включенных вентильных плеч выпрямителя; е = 1 для схемы «две обратные звезды с уравнительным реактором

DU_В – прямое падение напряжения на открытом вентиле выпрямителя, В.

a - угол регулирования тиристоров выпрямителя

А = 0,5 - коэффициент наклона внешней характеристики,

= 1 - коэффициент загрузки выпрямителя

при I_d = 0 будет U_d0_a = U_d0×cosa.

U_d₀_a = 3458 * cos5 = 3444,86.

График внешних характеристик см. рис. 8.1.

7.2. Расчет угла коммутации вентильных токов выпрямителя

Угол коммутации вентильных токов рассчитывается для токов нагрузки I_d = 0,5I_d_.Н и I_d = I_d_.Н, поскольку при I_d = 0 g_в = 0.

Для управляемого выпрямителя по схеме «две обратные звезды с уравнительным реактором:

при I_d = 0,5 * I_d_.Н = 0,5 * 2000 = 1000 (А)

;

при I_d = I_d_.Н

7.3. Построение временной диаграммы работы выпрямителя

Временная диаграмма работы включает следующие графики:

- напряжение вентильной обмотки трансформатора u₂ (трехфазная синусоида);

- выпрямленное напряжение u_d;

- тока управления i_У (для управляемого выпрямителя);

- тока вентильной обмотки i₂;

- тока сетевой обмотки i₁;

- напряжения на вентильном плече с учетом угла g_В и угла a.

Рис. 7.3. Временная диаграмма работы регулируемого выпрямителя по схеме «две обратные звезды с уравнительным реактором

8. Расчет входной и ограничительной характеристик инвертора и угла коммутации вентильных токов g_и

8.1. Расчет входной характеристики инвертора

Рассчитываем входное напряжение инвертора при номинальном токе:

где: U_И.0.(_b_{= 0)} – начальная точка ограничительной характеристики инвертора;

b - угол опережения инвертора;

= 1 - коэффициент загрузки инвертора;

b_И – число последовательно включенных вентилей в вентильном плече инвертора.

е – число последовательно включенных вентильных плеч инвертора; е = 1 для схемы «две обратные звезды с уравнительным реактором»;

DU_В – прямое падение напряжения на открытом вентиле инвертора, В.

А = 0,5 - коэффициент наклона внешней характеристики,

u_к – напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора и питающей сети;

u_К=u_КТ+u_КС;

u_К= 2,9 + 6,1 = 9

где .

U_И.0.(_b₌₀₎=1,17U_2И = 1,17 * 3399 = 3976,83

Рассчитываем ограничительное напряжение инвертора при номинальном токе:

d = 4,5 + 5,5 = 10

где: d = d₀+t »10⁰, d₀ – угол выключения тиристора d₀ » 4,5⁰; t - угол запаса 5…10⁰ при частоте сети 50 Гц.

Рассчитываем величину максимального тока I_И1_max при работе по естественной входной характеристике

Рассчитываем величину максимального тока I_И2_max при работе по искусственной входной характеристике

8.2. Расчет угла коммутации вентильных токов инвертора

при I_И = 0,5I_ИН=0,5*1739=869,5

;

при I_И = I_ИН=1739

8.3. Построение графиков характеристик инвертора

Рис. 8.1. График характеристик выпрямительно-инверторного преобразователя

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1221; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!