3.4 Розрахунок параметрів силового контуру керованого випрямляча

Після вибору струмообмежувальних реакторів необхідно визначити індуктивність та активний опір силового контуру тиристорного перетворювача.

Індуктивність силового контуру:

(19)

де: n – кількість послідовно включених вторинних обмоток реакторів для мостової схеми випрямляча n = 2;

Еквівалентний опір тиристорного перетворювача Rтп :

(20)

де: Rк – комутаційний опір,Ом;

(21)

де: Ω=314,с^-1 - кутова частота напруги мережі живлення;

Кут включення тиристорів у номінальному випрямляючому режимі визначається з рівняння:

(22)

(23)

де:Udo – напруга на виході випрямляча в некерованому режимі, В;

(24)

де: Uф – фазна напруга електричної мережі, В;

Ксх – коефіцієнт схеми, для мостової схеми випрямляча Ксх = 2,34;

В

Для номінального випрямляючого режиму кут комутації γ_н може бути визначений з рівняння комутації:

(25)

де:Хр – індуктивний опір фази струмообмежувального реактора, Ом;

(26)

4 Розрахунок параметрiв фiльтра

Згладжування пульсацiй напруги у ланцi постійного струму здійснюється за допомогою Г-подібного LC фільтра. Значення ємності конденсатора визначається рівнем пульсацій напруги ланці постійного струму . Якщо врахувати, що допустимі пульсації напруги не перевищують 0.1Udн та знехтувати зміною струму при зміні напруги на конденсаторі фільтра, то можна прирівняти струм навантаження зарядному або розрядному струму конденсатора. При зменшенні частоти вихідної напруги інвертора потрібна ємність конденсатора збільшується. При напруга на виході досягає найбільшого значення.

^{Розрахункова ємність визначається за формулою:}

^{, (27)}

де:Tн – ектромагнітна постійна часу кола навантаження, с:

(28)

де:Lен –індуктивність кола навантеження, Гн:

(29)

Якщо ємність конденсатора визначати в мікрофарадах, то розрахункова індуктивність фільтра розраховується в генрі:

(30)

де: Кф=10– коефіціент фільтрації;

р= 6 −кількість пульсів випрямленої напруги за один період змінної напруги мережі живлення;

Дросель вибираємо, виходячи з умов:

Lдр Lфрозр , Гн

(31)

Iдр Іdн , А

Lдр 0.925·10^-3 Гн

Iдр 70.7 А

Обираємо дросель серії ФРОС:

Таблиця 6: Параметри дроселя серії ФРОС

Тип дроселя	Номінальний постійний струм, А	Номіна-льна індуктив-ність, мГн	Актив- ний опір обмотки мОм	Габаритні розміри, мм			маса, кг
				L	B	H
ФРОС-63/0,5У3	250	1.5	6.8	260	260	610	82

Конденсатор обирається виходячи з умови:

(32)

Ck ≥ 285 мкФ

Uk ≥ 560 B

Обираємо конденсатор

Таблиця 7: Параметри конденсатора

Серія	Uk, В	Ск, мкФ
К-50-76	450	2200

Напруга Uk конденсатора не перевищує напругу ланки постійного струму, тому обирається 4 конденсатора і вони з’єднуються у батарею, використовуючи послідовно рівнобіжне з’єднання. Схема батареї конденсаторів приведена на мал. 5. При такому з’єднанні сумарна ємність батареї буде 4400 мкФ.Резистори Rб використовуються для вирівнювання падіння напруг на конденсаторах. Опір резисторів Rб обираємо 30 кОм. Напруга конденсаторної батареї Udн=466,7 В.

Величину ємності конденсаторної батареї вибираємо з розрахунку, що для 1 кВт навантаження потрібно 100 мкФ ємнісної складової фільтра.

R_б1 R_б2 R_бn

Мал.5. Принципова електрична схема батареї конденсаторів