4.2 Расчёт и выбор силовых тиристоров

Выбор силовых тиристоров преобразователя определяется нагрузкой электропривода. Среднее значение тока I_ср, протекающего через тиристор при номинальном токе электродвигателя I_н, определяется следующим выражением

,

,

где - коэффициент запаса, который вводится для повышения надежности преобразователя;

- коэффициент, зависящий от схемы выпрямления (для трехфазных схем выпрямления );

- максимальное значение тока якоря двигателя в переходных режимах по условиям коммутации

= (2 – 2,5) ;

= (2 – 2,5) 240 = 2,5 240 = 600 А .

Класс тиристоров может быть определён по максимальному обратному напряжению на тиристоре:

где К₁ = 1.25 - коэффициент, определяемый эффективностью защиты;

К₂ = 1,045 – коэффициент для трёхфазной мостовой схемы выпрямления;

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

=1,35 = 1,35 205 = 277 В;

.

Тиристор должен быть не ниже четвертого класса (обратное напряжение не ниже 400 В). Выбираем тиристор типа Т143-630. Эксплуатационные данные тиристора приведены в табл. 3.

Таблица 3. Эксплуатационные данные тиристора типа Т143-630

Наименование параметра	Значение
Тип тиристора	Т143-630
Номинальный ток в открытом состоянии, А	630
Длительно допустимое повторяющееся обратное напряжение в закрытом состоянии	400-1600
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (di/dt)КР, А/мкс	100
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (duЗС/dt)КР , В/мкс	400-1200

4.3 Расчет индуктивности сглаживающего реактора

Индуктивность сглаживающего реактора определяется из выражения

,

где - суммарная индуктивность якорной цепи, Гн;

- индуктивность сглаживающего реактора, Гн;

- индуктивность трансформатора, Гн;

- индуктивность якоря двигателя, Гн;

- индуктивность уравнительного реактора, Гн;

а - коэффициент, зависящий от схемы выпрямления (для нулевых схем а = 1, для мостовых – а = 2).

Индуктивность якоря двигателя можно определить по формуле Уманского-Линдвилла с использованием каталожных данных двигателя:

,

где - номинальная скорость электродвигателя;

P - число пар полюсов;

k - постоянный коэффициент компенсации, зависящий от конструкции двигателя (для быстроходных неком­пенсированных машин k = 6-8; для нормальных некомпенси­рованных – k=8-12, для компенсированных – k=5-6);

- номинальное напряжение двигателя, В;

- номинальный ток двигателя, А.

^.

Суммарную индуктивность якорной цепи можно определить из выражения

,

где – относительная величина действующего значения первой гармоники выпрямленного напряжения при максимальном угле управления amax.

Величина действующего значения первой гармоники выпрямленного напряжения может быть определена по графику (см. рис. 2).

Так как в рассматриваемой схеме возможна работа преобразователя практически во всем диапазоне изменения угла регулирования , то можно выбирать при = 90 эл. град. В данном случае = 0,24.

,

где - относительная величина эффективного значения пульсаций первой гармоники выпрямленного тока ( =0.02);

- угловая частота первой гармоники выпрямленного напряжения, рад/с;

m - фазность пульсаций выпрямленного напряжения.

Индуктивность, а также активное, индуктивное и полное сопротивления силового трансформатора можно определить из выражений:

Ом,

где – напряжение вторичной обмотки трансформатора;

А,

Ом,

Ом,

Гн.

Тогда индуктивность сглаживающего реактора

.

Для вентильных электроприводов уравнительные реакторы выбираются таким образом, что при I_d  > 1,5I_УР  они насыщаются. Поэтому L_УР  можно не учитывать 

Гн,

где е_n = 0.24; i_e = 0.02; m = 6.

В качестве сглаживающего реактора можно использовать дроссель типа ФРОС – 250/0,5 (приложение 5).

Технические данные сглаживающего реактора приведены в табл. 4.

Таблица 4. Технические данные сглаживающего реактора

Тип реактора	Номинальный ток, А	Номинальная индуктивность, мГн	Активное сопротивление, Ом
ФРОС 250/0,5	320	4,2	0,0103