4.6 Расчет характеристик выпрямителя

4.6.1 Расчет регулировочной характеристики

Регулировочная характеристика преобразователя при условном холостом ходе рассчитывается с учетом выбранных элементов и их параметров по уравнению

,

где - напряжение на выходе преобразователя при условном холостом ходе выбранного трансформатора

=1,35 = 1,35 205 = 277 В.

При работе преобразователя напряжение на нагрузке U_d меньше определённого по регулировочной характеристике на величину падения напряжения на суммарном сопротивлении цепи постоянного тока.

Зависимость напряжения на якоре электродвигателя в функции угла регулирования при неизменном моменте на валу (М = М ном) может быть определена из уравнения

,

где - суммарное активное сопротивление якорной цепи системы ТП – Д;

R_СР = 0,0103 Ом – сопротивление сглаживающего реактора;

R_Д = Ом – динамическое сопротивление тиристора;

R_ТР = Ом – приведенное активное сопротивление обмотки трансформатора;

Ом коммутационное сопротивление;

Ом;

.

Значения минимального (a ) и максимального (a_max) углов регулирования определяются из выражений:

= ,

.

Регулировочные характеристика зависимости выпрямленного напряжения на якоре двигателя в функции угла регулирования a представлены на рис. 5.

Рис. 5. Регулировочные характеристики управляемого выпрямителя

4.6.2 Расчет внешней характеристики

Внешняя характеристика преобразователя представляет собой зависимость среднего значения выпрямленного напряжения Uda от выпрямленного тока Id при неизменном угле открытия тиристоров a, т. е. зависимость при . Вид внешней характеристики зависит от режима работы тиристорного преобразователя. В режиме непрерывного тока ток якорной цепи непрерывен, т. е. последующий вентиль открывается не позже, чем ток предыдущего станет равным нулю.

В таком режиме работают преобразователи средней и большой мощности, а также реверсивные преобразователи при совместном согласованном управлении. При работе преобразователя напряжение на нагрузке U_d меньше определённого по регулировочной характеристике U_da на величину падения напряжения на суммарном сопротивлении цепи постоянного тока.

В общем случае уравнение внешней характеристики тиристорного преобразователя имеет вид

,

где - суммарное активное сопротивление якорной цепи системы ТП – Д.

Внешние (нагрузочные) характеристики тиристорного преобразователя, построенные по формуле (44) в зоне непрерывных токов, представляют собой семейство прямых линий, каждую из которых можно построить по двум точкам (рис. 6):

- холостой ход: I_d = 0, U_d = U_{d a};

- расчетная (номинальная нагрузка): I_d = I_{d н} , U_d = U_{d a} - I_dн R_d .

Рис. 6. Внешние характеристики U_d = f(I_d) при углах регулирования

a = 30⁰, 40⁰, 60⁰