2 Расчет и выбор элементов силовой части преобразователя и элементов защиты спп

2.1 Расчет и выбор силового трансформатора

Силовой трансформатор рассчитывается в следующей последовательности. Определим фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора U_2ф, В по формуле

U_2ф = E₂∙kс∙k_R∙k_a (2.1)

где Е₂- ЭДС вторичной обмотки трансформатора, В;

k_c - коэффициент, учитывающий возможность снижения напряжения в сети; Принимаем к_с=1,1;

k_R- коэффициент, учитывающий напряжения на активных сопротивлениях трансформатора, падение напряжения на вентилях и падение напряжения из-за коммутации вентилей. Принимаем k_R=1,05;

k_a- коэффициент, учитывающий неполное открывание вентилей. Принимаем k_a=1,1;

Подставляем значения в формулу (2.1)

U_2ф = 94,02∙1,1∙1,05∙1,1=119,45 В

ЭДС вторичной обмотки трансформатора рассчитывается по формуле

(2.2)

где К_сх - коэффициент схемы выпрямителя;

Подставляем значения в формулу (2.2)

Определим типовую мощность трансформатора S_T, В*А по формуле

S_T=k_р∙Р (2.3)

где k_p - коэффициент, учитывающий превышение типовой мощности;

Р - мощность постоянных составляющих напряжения и тока выпрямителя, Вт.

Подставляем значения в формулу (2.3)

S_T=1,045∙6347,305=6632,9 В*А

Мощность постоянных составляющих напряжения и тока выпрямителя рассчитывается по формуле

(2.4)

Подставляем значения в формулу (2.4)

Полная мощность трансформатора S, В*A, рассчитывается по формуле

S = k_c²∙k_r∙k_i∙S_T (2.5)

где k_i - Коэффициент не прямоугольности тока, учитывающий отклонение формы тока от прямоугольной. Выбираем из к_i =1,05÷1,1.

Подставляем значения в формулу (2.5)

S = 1,1²∙1,05∙1∙6632.9=8848,45 В*А

По каталогу [4] выбираем трансформатор по соотношениям

S_{н кат.}≥S_расч. (2.6)

U_{2н кат.}≈ U_2ф

Технические характеристики трансформатора приведены в таблице 1

Таблица 1 – Технические характеристики трансформатора ТСР – 10 УХЛЗ

Значение	Параметр
Первичная обмотка, В	400
Вторичная обмотка, В	230
Iх.х., А	9
Uк.з., В	1,9
КПД, %	97

Индуктивное сопротивления фазы трансформатора Х_тр, Ом определяем по формуле

X_ТР ⁼ (2.7)

где Z_k- полное сопротивление короткого замыкания трансформатора, Ом;

R_xp - активное сопротивления фазы трансформатора, Ом.

Подставляем значения в формулу (2.7)

Х_ТР= Ом

Полное сопротивление короткого замыкания трансформатора определяем по формуле

(2.8)

где е_к*~ относительное напряжение короткого замыкания трансформатора, %. Выбираем из е_к*— 4-5,5%;

I_2Н - номинальный ток фазы вторичной обмотки трансформатора, A.

Подставляем значения в формулу (2.8)

Номинальный ток фазы вторичной обмотки трансформатора определяем по формуле

(2.9)

Подставляем значения в формулу (2.9)

Активное сопротивления фазы трансформатора рассчитываем по формуле

(2.10)

где ∆Р_КЗ - потери короткого замыкания, Вт. Выбираем из ∆Р_КЗ = (0,02÷0,035)*Р;

m - количество фаз вторичной обмотки трансформатора.

Подставляем значения в формулу (2.10)