Расчет силового трансформатора.

Расчетное значение напряжения U₂ расч.ф вторичной обмотки трансформатора, питающей m-фазный тиристорный преобразователь с нагрузкой на якорь в зоне непрерывных токов, с учетом необходимого запаса на падение напряжения в силовой цепи, определяется по формуле
, В (2.3.1)
где К_И – расчетный коэффициент, характеризующий соотношение напряжений
в реальном выпрямителе /2/ таблица 1;

К_C – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

напряжения сети до U = 0,9U_H, обычно принимают К_C = 1,1;
К_α – коэффициент запаса, учитывающий неполное открывание вентилей приa максимальном управляющем сигнале, целесообразно принимать К a = 1,1;
К_R – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий падение напряжения в обмотках трансформатора, вентилях и за счет перекрытия анодов; допустимо принимать К_R= 1,05; U_d0 – номинальное выпрямленное напряжение тиристорного преобразователя, принимается равным номинальному напряжению электродвигателя.
В соответствии с выражением (2.3.1)
В

Расчетная типовая мощность трансформатора
, ВА (2.3.2)
где К_S – коэффициент схемы /2/ таблица 1, характеризующий соотношение мощностей
для идеального выпрямителя с нагрузкой на противо-ЭДС;
К_i – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной (по экспериментальным данным К_i = 1,1);
I_dн – номинальный ток преобразователя; принимается равным расчетному, А.
В соответствии с выражением (2.3.2)
ВА = 1606,82 кВА

На основании полученных данных из справочника /4/ выбирается силовой трансформатор ТСЗП-1600/10 У3, имеющий параметры:

Номинальная мощность S_н = 1612 кВА
Вторичная обмотка = 438 В
U_1л = = 10 кВ - линейное напряжение питающей сети;
Потери короткого замыкания ∆P_КЗ = 13500 Вт;
Потери холостого хода ∆P_ХХ = 3400 Вт;
Напряжение короткого замыкания U_K% = 6 %;
Ток холостого хода ∆I_XX = 1,1 %;
Напряжение первичной обмотки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

U_1н = 10 кВ
Напряжение вторичной обмотки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

U_2н = 570 В
Ток вторичной обмотки I_2н = 1635 А
Прямой ток I_пр =??????? А
Прямое напряжение U_пр =?????? В
Схема соединения: ∆/∆

Выбранный трансформатор проверяется на пригодность применения в данной схеме электропривода.

Определяются номинальные значения напряжения и тока вторичной обмотки:
, В (2.3.3)

, А (2.3.4)
А

Определяются активное и реактивное сопротивление трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке:
, Ом (2.3.5)
где А
- коэффициент трансформации.
В соответствии с выражением (2.3.5)
Ом

, Ом (2.3.6)
Ом

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определяется активное сопротивление сглаживающего дросселя:
, Ом (2.3.7)
Ом

Определяется активное сопротивление преобразователя:
, Ом (2.3.8)
Ом

Определяется среднее значение выпрямленного напряжения при полностью открытых тиристорах (угол a = 0) и нагрузке двигателя током I_d = 1,5 * I_н :
, В (2.3.9)
В

Определяется необходимая величина напряжения вторичной обмотки трансформатора с учетом возможного снижения напряжения сети на 15 %:
, В (2.3.10)
В

Определяется действующее значение тока вторичной обмотки:
, А (2.3.11)
где К_I – коэффициент схемы /2/, табл.1, характеризующий отношение токов в идеальном выпрямителе.
В соответствии с выражением (2.3.11)
А

Сравнение расчетных и номинальных значений U_2Ф (U_2Ф.Н =570 ≥ U_2Ф = 435,89)
и I₂ (I_2H = 1634,72 ≥ I₂ = 1308,89) показывает пригодность трансформатора для применения в данной схеме электропривода.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2.4 Расчет тиристоров.

Среднее значение тока тиристора
, А (2.4.1)
где К_3i = 2,5 – коэффициент запаса по току, с учетом увеличения тока двигателя в переходных режимах;
К_ax – коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения силового вентиля;
К_ax = 1 при принудительном воздушном охлаждении со стандартным радиатором, соответствующим данному типу вентиля;
m_mр – число фаз трансформатора.
В соответствии с выражением (2.4.1)
А

Максимальное значение обратного напряжения
, В (2.4.2)
где К_ЗН = 1,5 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети (включая режим холостого хода) и периодические выбросы U_обр, обусловленные процессом коммутации вентилей;
U_2ЛН – линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора.
В соответствии с выражением (2.4.2)
В

Выбор тиристора производится с учетом среднего значения тока через тиристор, максимального значения обратного напряжения и условий охлаждения. /4/

Определяется количество тиристоров в 1 плече

шт.

Выбирается тиристор Т253-1250 /1/ с номинальными параметрами, приведённые в таблице 2.4.1

Наименование	Обозначение	Величина	Единицы измерения
Предельный ток	Iпр		А
Напряжение переключения	Uпер	400-1200	В
Прямое падение напряжения	Uпр.пад.		В
Обратный ток утечки	Iобр.ут.		А
Напряжение управления	Uупр	9,0	В
Ток управления	Iупр	0,9	А

Таблица 2.4.1 - Технические данные тиристора Т253-1250

Дата добавления: 2015-11-04