4.1.4 Расчет сглаживающего фильтра. Выбор конденсатора фильтра.

Расчёт сглаживающего дросселя.

Расчёт сглаживающего фильтра. Выбор конденсатора фильтра.

4.1.4.1 Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения будем использовать Г-образный индуктивно-емкостной фильтр с последовательным включением выпрямленного моста и дросселя фильтра, и параллельным включением конденсатора нагрузки.

Индуктивность сглаживающего фильтра, Гн:

где m - номер гармоники выпрямленного напряжения, равная 6 согласно

пункту 4.l.3.2;

- частота сети равная 50;

- круговая частота, 2;

- максимальное значение анодного тока, равное 10 А.

Подставили численные значения:

= 5.371Гн;

2= 100

4.1.4.2 Коэффициент фильтрации:

=

где =0.5%=0.005 - коэффициент пульсаций

Подставили численные значения:

= = 20.25 ;

4.1.4.3 Ёмкость конденсатора фильтра, мкФ:

= ;

Подставили численные значения, приняли равным 55Гн, согласно пункту 4.1.4.1:

= = 985мкФ;

В качестве конденсатора фильтра выбрали, конденсатор 1000мкФ 1250 В.

Расчёт сглаживающего дросселя

Сглаживающий дроссель предназначен для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. По обмотке дросселя протекают переменная и постоянная составляющие выпрямленного тока. Постоянная составляющая

создаёт поток вынужденного намагничивания сердечника дросселя. Индуктивность дросселя зависит от величины этого магнитного потока. Чтобы ослабить эту зависимость, в сердечнике делают немагнитные зазоры. Для расчёта сглаживающего дросселя предварительно задались следующими

параметрами:

- коэффициент заполнения окна магнитопровода = 0.25;

- коэффициент, характеризующий отношение высоты окна магнитопровода к ширине = b/;

- коэффициент, характеризующий отношение магнитного сопротивления зазора к магнитному сопротивлению стали = 10;

- плотность тока = 3;

- число витков обмотки дросселя W=25;

- относительная динамическая магнитная проницаемость стали =700.

4.1.4.4 Величина немагнитного зазора:

=

Подставили численные значения:

= = 1.86мм ;

4.1.4.5 Площадь поперечного сечения зазора:

=

Подставили численные значения:

= = 0.013.

4.1.4.6 Размер сечения окна магнитопровода:

= ;

с = d =

Подставили численные значения:

= = 9.129м.

с = d = = 0.081 м.

4.1.4.7 Сечение меди проводом:

q = ;

Подставили численные значения:

q = = 3.333= 3.333;

4.1.4.8 Средняя длина витка обмотки:

= ;

Подставили численные значения:

= = 0.538м.

4.1.4.9 Активное сопротивление обмотки

R =

где удельное сопротивление меди.

Подставили численные значения:

R = = 0.077Ом.

4.1.4.10 Падение напряжения на активном сопротивлении обмотки:

= 2

Подставили численные значения:

= 2 = 1.54 В

4.1.4.11 Потери в меди обмотки дросселя:

=

Подставили численные значения:

= = 7.7 Вm

4.1.5 Выбор и расчёт устройств защиты от аварийных токов и напряжений.

Для защиты преобразователя от аварийных токов и напряжений будем использовать два вида устройств: автоматический выключатель QF1 и плавкие предохранители FU1-FUl О.

Выбор автоматического выключателя

Автоматический выключатель включается в цепь первичных обмоток трансформатора. Выбор выключателя осуществляется из условий напряжения питания преобразователя (=660В±10%),частоты питающей сети (= 50Гц), действующего значения входного тока (=11.133 А), а также из условия отношения пускового тока к номинальному (/=5). Исходя из этих условий, выбрали автоматический выключатель АЕ 2026- 10Н-00 У3-А 660В 16А.

Выбор плавких предохранителей

Выбор плавких предохранителей в цепи каждого тиристора осуществляем из условия действующего значения анодного тока (=5.613 А). Выбрали плавкий предохранитель ВПТ6-35-10А-600в;

4.2.Система управления тиристорным выпрямителем Структурная схема системы управления показана на рисунке 4.2.1

Рисунок 4.2.1

Данная схема реализуется на микросхеме UAA145, схема включения согласно технической документации завода изготовителя.

Для регулирования угла коммутации тиристоров используется делитель напряжения, выполненный на резисторах R1 и R2, задающих опорное напряжения на входе компаратора Us.

На рисунке 4.2.2 приведена временная диаграмма управления тиристорным выпрямителем.

Необходимо регулировать Us в пределах от О до 5 В, согласно технической документации на микросхему UAA145.

Рассчитываем делитель напряжения:

Задаём ток делителя равным =0.01А:

Рассчитываем верхнее сопротивление .

=

Подставляем численные значения

= = 1кОм

Аналогично рассчитываем значение нижнего резистора R₂

= = 0.5кОм

Выбираем переменный резистор марки ППЗ на 470 Ом.

Рисунок 4.2.2 Временные диаграммы