4.2 Расчёт мощности и выбор силового трансформатора

Расчет мощности и выбор силового трансформатора серийных тиристорных преобразователей носит поверочный характер и направлен на определение их параметров. При этом учитываются следующие основные величины:

а) номинальное выпрямленное напряжение и ток преобразователя;

б) напряжение питающей сети;

в) допустимые колебания напряжения сети;

г) число фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора;

д) частота сети.

Расчет начинается с определения требуемого вторичного напряжения трансформатора:

U_2ф=Е_do /К_сх, (4.4)

где К_сх = 2,34 – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления [4];

Е_d0 – максимальное значение ЭДС преобразователя (4.5):

, (4.5)

где I_dн – номинальное значение выпрямленного тока преобразователя;

R_я – активное сопротивление двигателя;

а_В – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления [4];

U_В – падение напряжения на тиристоре;

в, С_Т, d – расчетные коэффициенты, [4];

e_к%, Р_М% - напряжение короткого замыкания и потери в меди трансформатора;

U_с% - возможные колебания напряжения сети.

В случае, когда к проектируемому электроприводу предъявляются высокие требования в отношении быстродействия при обработке различного рода возмущений за счет изменения напряжения преобразователя, подводимого к двигателю, величину _min следует принимать равным 25 ÷ 30. Величина коэффициента К_сет обычно выбирается в пределах 1,3 ÷1,5.

Принимаем _min=30, К_сет =1,3.

Номинальное значение ЭДС двигателя:

Е_н=U_н – I_н R_я80с, (4.6)

R_я80=1,24(V_я20+V_gп20). (4.7)

Расчетная мощность трансформатора собственных нужд определяем по формуле:

S=К_пЕ_doI_dн, (4.8)

где К_п = 1,045 – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления [4].

Расчет мощности трансформатора для главных механизмов экскаватора сведена с учетом представленных формул в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Расчет мощности трансформатора

Расчетные величины	Подъем
Rя,80; Ом (по 4.7)	0,026
Ен, В (по 4.6)	282
Еdo, В (по 4.5)	393
U2ф, В (по 4.4)	168
S, кВА (по 4.8)	328

На возбуждение и собственные нужды выбираем мощность трансформатора: S_возб = 15 кВА.

Определяем необходимую суммарную мощность трансформатора:

S_t = S_T, (4.9)

S_t = 328+107+257+15=707 кВА.

По полученным значениям выбираем трансформатор типа ТСЗП – 1000/6 – ЭК – ХЛ2 (сухой, защищённый). Технические характеристики трансформатора сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Технические данные трансформатора ТСЗП – 1000/6 –ЭК – ХЛ2

Наименование	Ед. измерения	Величина
Мощность	кВА	725
Напряжение сетевой обмотки	В	6000
Номинальное напряжение вторичной обмотки	В
- подъем	В	409
- напор	В	410
- поворот/ход	В	569
- возбуждение	В	205
Напряжение короткого замыкания	%	5,3
Ток холостого хода	%	1,3
Потери холостого хода	кВт	2,25
Потери короткого замыкания	кВт	7,2