- •Оглавление
- •Определение параметров и выбор трансформатора
- •Выбор тиристоров
- •Расчет индуктивности сглаживающих реактов
- •2. Расчет и Выбор элементов защиты.
- •3. Расчет и построение регулировочных характеристик.
- •Расчет электромеханических характеристик.
- •4.1. Расчет параметров цепи якоря.
- •Расчет электромеханических характеристик в зоне непрерывных токов.
- •4.3. Расчет электромеханических характеристик в зоне прерывистых токов.
- •Определение границы устойчивого инвертирования.
- •Определение полной мощности, ее составляющих, коэффициента мощности и кпд преобразователя
- •Библиографический список
3. Расчет и построение регулировочных характеристик.
Регулировочные характеристики Ed=f(1) и Ed=f(2) в зоне непрерывных токов строим по соотношению:
По характеристикам Ed=f(1) , Ed=f(2) строим характеристики: Ud=f(1) и Ud=f(2) , где:
,
где RЭП – эквивалентное сопротивление тиристорного преобразователя
,
где m=3 – число фаз преобразователя;
RT и xT – соответственно активное и реактивное сопротивление фазы силового трансформатора.
При повышении напряжения на 5% угол ,что входит в промежуток управления отдо.
Регулировочные характеристики представлены на рисунке 1 в приложении.
Расчет электромеханических характеристик.
4.1. Расчет параметров цепи якоря.
Расчетное сопротивление цепи выпрямленного тока определяем по формуле:
,
где (Rя + Rдп )=0,054 Ом - сопротивление обмоток якоря и дополнительных полюсов при 150С (см. исходные данные);
–сопротивление щеточного контакта;
Rур 0;
Ом – сопротивление реактора.
Расчет электромеханических характеристик в зоне непрерывных токов.
Уравнение электромеханической характеристики имеет вид:
,
где UВ=1,8 В – падение напряжение на тиристоре;
Расчетная индуктивность цепи якоря составит:
где LТ=XТ/(2f)=0,0003 мГн– индуктивность трансформатора, приведенная ко вторичной обмотке.
Электромагнитная постоянная времени ТЭ=LЯ/RЯ =0,046 (Гн/Ом).
Так как данное уравнение – уравнение прямой, то для построение электромеханической характеристики используем два тока - 3Iном. и 3Iном. ( - 522А и 522А -результаты расчетов сведены в таблицу 1, а график представлен на рисунке 2 в приложении ).
Таблица 1.
, ° |
I , А |
, рад/с |
, ° |
I , А |
, рад/с |
0 |
- 522 |
133,24 |
105 |
- 522 |
-129,65 |
522 |
283,51 |
522 |
20,62 | ||
15 |
- 522 |
126,14 |
120 |
- 522 |
-180,21 |
522 |
276,41 |
522 |
-29,93 | ||
30 |
- 522 |
105,31 |
135 |
- 522 |
-223,74 |
522 |
255,58 |
522 |
-73,47 | ||
45 |
- 522 |
72,17 |
150 |
- 522 |
-257,3 |
522 |
222,44 |
522 |
-107,03 | ||
60 |
- 522 |
28,95 |
165 |
- 522 |
-278,61 |
522 |
179,22 |
522 |
-128,34 | ||
75 |
- 522 |
-21,41 |
180 |
- 522 |
-286,23 |
522 |
128,87 |
522 |
-135,96 | ||
90 |
- 522 |
75,49 |
| ||
522 |
74,78 |
4.3. Расчет электромеханических характеристик в зоне прерывистых токов.
Для расчета электромеханических характеристик в зоне прерывистых токов задаёмся угловой длительностью прохождения тока 1200 с шагом 150 и вычисляем ЭДС и ток якоря по формулам:
где U2макс. = U2л макс. = U2лн = 236,7=334,76 В – амплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора для нулевой схемы. Результаты вычисления сведем в таблицу 2.
По значениям я и Id строим электромеханические характеристики в зоне прерывистых токов для фиксированных углов от нуля до непрерывных значений и выделим на графике зону прерывистых токов (рисунок 3, приложение ).
При , стремящемся к нулю, ток также стремится к нулю, а ЭДС стремится к определенному пределу. При изменении от 00 до 60,0 при =0, величина ЭДС преобразователя не зависит от и равна амплитуде вторичного напряжения трансформатора U2макс. = 334,76 В .
При ≥ 600 этот предел равен значению мгновенного напряжения трансформатора в момент открывания тиристора:
Таблица 2
|
|
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
105 |
120 |
135 |
150 |
165 |
180 |
=15 |
Eя, B |
264 |
308 |
331 |
331 |
309 |
266 |
205 |
131 |
47 |
-40 |
-124 |
-200 |
я, с-1 |
200 |
233 |
251 |
251 |
234 |
202 |
156 |
99 |
36 |
-30 |
-94 |
-151 | |
Id, A |
0 |
0 |
0 |
0,01 |
0,03 |
0,05 |
0,066 |
0,077 |
0,082 |
0,083 |
0,078 |
0,067 | |
=30 |
Eя, B |
286 |
319 |
331 |
320 |
288 |
236 |
168 |
89 |
3,57 |
-82 |
-162 |
-231 |
я, с-1 |
217 |
241 |
251 |
242 |
218 |
179 |
127 |
67 |
2,7 |
-62 |
-123 |
-175 | |
Id, A |
0 |
0 |
0 |
0,17 |
0,33 |
0,47 |
0,57 |
0,64 |
0,67 |
0,65 |
0,58 |
0,48 | |
=45 |
Eя, B |
301 |
323 |
323 |
302 |
260 |
201 |
128 |
46 |
-39 |
-121 |
-19 |
-256 |
я, с-1 |
228 |
245 |
245 |
229 |
197 |
152 |
97 |
35 |
-30 |
-92 |
-148 |
-194 | |
Id, A |
0 |
0 |
0,28 |
0,84 |
1,34 |
1,76 |
2,05 |
2,21 |
2,21 |
2,07 |
1,79 |
1,38 | |
=60 |
Eя, B |
308 |
320 |
309 |
278 |
228 |
162 |
86 |
3,45 |
-79 |
-156 |
-223 |
-275 |
я, с-1 |
234 |
242 |
234 |
211 |
173 |
123 |
65 |
2,62 |
-60 |
-119 |
-169 |
-208 | |
Id, A |
0 |
0 |
1,32 |
2,58 |
1,34 |
1,76 |
2,05 |
2,21 |
5,06 |
4,55 |
3,74 |
2,67 | |
=75 |
Eя, B |
309 |
309 |
289 |
249 |
192 |
122 |
44 |
-37 |
-116 |
-186 |
-245 |
-286 |
я, с-1 |
234 |
234 |
219 |
188 |
145 |
92 |
33 |
-28 |
-88 |
-141 |
-185 |
-217 | |
Id, A |
0 |
1,24 |
3,78 |
6,05 |
7,91 |
9,24 |
9,94 |
9,97 |
9,32 |
8,04 |
6,22 |
3,98 | |
=90 |
Eя, B |
302 |
292 |
262 |
215 |
153 |
81 |
3,26 |
-75 |
-148 |
-210 |
-259 |
-290 |
я, с-1 |
228 |
221 |
199 |
163 |
116 |
61 |
2,47 |
-57 |
-112 |
-159 |
-196 |
-220 | |
Id, A |
0 |
0,397 |
0,768 |
1,086 |
1,330 |
1,483 |
1,535 |
1,483 |
1,330 |
1,086 |
0,768 |
0,397 | |
=105 |
Eя, B |
288 |
269 |
232 |
177 |
114 |
41 |
-35 |
-108 |
-174 |
-238 |
-266 |
-287 |
я, с-1 |
218 |
204 |
175 |
135 |
86 |
31 |
-26 |
-82 |
-132 |
-173 |
-202 |
-217 | |
Id, A |
3,28 |
9,94 |
15,92 |
20,82 |
24,32 |
26,17 |
26,24 |
24,54 |
21,17 |
16,37 |
10,46 |
3,85 | |
=120 |
Eя, B |
268 |
241 |
198 |
141 |
74 |
3 |
-67 |
-136 |
-193 |
-238 |
-267 |
-277 |
я, с-1 |
203 |
183 |
150 |
107 |
56 |
2,27 |
-52 |
-103 |
-147 |
-180 |
-202 |
-210 | |
Id, A |
9,69 |
18,96 |
26,94 |
33,1 |
37 |
38,42 |
37,23 |
33,51 |
27,53 |
19,68 |
10,49 |
0,6 |
Считая Ud = Ея , строим график регулировочной характеристики преобразователя в зоне прерывистых токов (рисунок 4, приложение).