Расчет тиристорного преобразователя

Содержание TOC \o "1-3" \h \z \u 1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ PAGEREF _Toc99735084 \h 32. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ PAGEREF _Toc99735085 \h 52.1 Выбор силовой схемы преобразователя PAGEREF _Toc99735086 \h 52.2 Расчет силового трансформатора PAGEREF _Toc99735087 \h 62.3 Выбор тиристоров PAGEREF _Toc99735088 \h 122.4 Расчет ударного тока тиристора индуктивности и выбор токоограничивающего реактора PAGEREF _Toc99735089 \h 152.5 Расчет индуктивности и выбор сглаживающего дросселя PAGEREF _Toc99735090 \h 173. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ PAGEREF _Toc99735091 \h 203.1 Автоматические выключатели PAGEREF _Toc99735092 \h 203.2 Средства защиты от перенапряжений PAGEREF _Toc99735093 \h 214. СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ PAGEREF _Toc99735094 \h 264.1 Регулировочные характеристики силовых схем преобразователей PAGEREF _Toc99735095 \h 274.2 Регулировочные характеристики тиристорных преобразователей PAGEREF _Toc99735096 \h 304.3 Внешние характеристики тиристорных преобразователей PAGEREF _Toc99735097 \h 324.4 Электромеханические характеристики двигателя PAGEREF _Toc99735098 \h 345 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ PAGEREF _Toc99735099 \h 37СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ PAGEREF _Toc99735100 \h 391 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕТребуется рассчитать силовую схему тиристорного преобразователя для привода постоянного тока. (электродвигателя).Линейное напряжение питающей сети Uл=380В, частота f=50 ГцОсновные параметры и тип электродвигателя приведены в таблице №1Данные преобразователя приведены в таблице №2 Основные параметры и тип электродвигателяТаблица №1№ варианта10Тип двигателя2ПН200МРн, кВт13nН, об/мин1090UЯН, В110IЯН, А135Сопр. обмотки (200С),ОмRЯ.ОБМ0,026Rдп0,016Число пар полюсов, р2КПД,н %84Данные преобразователяТаблица № 2.№ варианта10Максимальный угол регулирования 800Допустимый уровень пульсации тока якоря, iп, %4Исполнение преобразователяРеверсивное, 2 комплектное с раздельным управлениемФорма опорного напряжения СИФУТреугольнаяНоминальные значения напряжения Udн и тока Idн преобразователя соответствует номинальным значениям напряжения Uян и тока Iян электродвигателя.Внешние характеристики преобразователя и скоростные электродвигателя рассчитываются для двух значений углов регулирования – αmin и αmax.2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ2.1 Выбор силовой схемы преобразователяСиловая схема управляемого тиристорного преобразователя (ТП) используется в качестве выпрямителя или инвертора.Однофазные схемы являются несиметричной нагрузкой трёхфазной цепи и создаёт большие, по сравнению с трёхфазными схемами пульсаций тока и напряжения нагрузки. Выбираем трёхфазную схему Ларионова (мостовая)Рисунок 2.1 – Схема преобразователя.Трехфазная мостовая схема Ларионова (рис. 2.1), обладает достаточно жесткой внешней характеристикой. Она имеет достаточно высокий коэффициент использования типовой мощности трансформатора. По сравнению с трёхфазной нулевой схемой, она имеет большее количество вентилей, но она обеспечивает меньше пульсаций и меньшие обратные напряжения, меньше значения действующих анодных токов и обратных напряжений, имеет более высокий коэффициент мощности. Меньшую зону прерывистых токов, что важно для реверсивных схем с разделительным управлением.Таблица №3Схема выпрямителяКс, Е2ф/UαнК0, Uвм/UαнК1, I2/IαнКs, Sт/UαIαМ2МАТрёхфазная мостовая0,4271,050,821,053622.2 Расчет силового трансформатораСиловой трансформатор необходим для согласования напряжения питающей сети с напряжением двигателя.Расчетное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора U2ф выбирается из заданных условий работы нагрузки с учетом возможного понижения сети и допустимых токовых перегрузок:U2ф = КСКUКаКRUαH,где КС – коэффициент схемы (табл.3), равный отношению теоретической ЭДС вторичной обмотки силового трансформатора Е2ф к среднему значению выпрямленного напряжения Uαн;KU – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения в сети. Значение коэффициента принимается равным KU = 1,05 - 1,1 [4];Ка – коэффициент запаса, учитывающий снижение напряжения на выходе выпрямителя за счет ограничения угла открывания тиристора в реверсивных преобразователях с совместным управлением Кα = 1,05 – 1,1 – для реверсивных схем с согласованным управлением. Для нереверсивных и реверсивных схем с раздельным управлением Ка=1;КR – коэффициент, учитывающий падение напряжения на вентилях и обмотках трансформатора, а также наличие углов коммутации, КR = 1,05;Uαн – номинальное значение напряжения на нагрузке Uαн = Uлн = 110 ВU2ф =0,427·1,1·1·1,05·110 =60 ВДействующее значение линейного тока вторичной обмотки трансформатора, А:где К1 – коэффициент тока, зависящий от схемы выпрямителя, значение которого приведено в табл. 3;КЗ – коэффициент запаса по току, учитывающий возможную перегрузку преобразователя. В зависимости от характера нагрузки КЗ = 1,05 2,5;Кi – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока тиристора от прямоугольной. По экспериментальным данным принимается Кi =1,05 – 1,1;Iαн – номинальный ток нагрузки, на стороне выпрямленного напряжения. Iαн = Iлн =135 А.I2л =0,82·1,15·1,1·135=140 АДействующее значение тока первичной обмотки трансформатора, А, ,где:КТР = – коэффициент трансформации трансформатораКТР == 3,66I1л =140/3,66 =38,25 АРасчетная типовая мощность силового трансформатора, кВ·А,,где ST – теоретическое значение типовой мощности трансформатора, ST=КS ·Uαн· Iαн,КS– коэффициент схемы по мощности (табл.3.1);Iαн – среднее значение выпрямленного тока, равное номинальному току двигателя;Uαн – среднее значение выпрямленного напряжения, равное номинальному напряжению двигателя.ST = 1,05·110·135 =15592,5 В·АSрас =15592,5,5·1,052·1,12·1,05·1,1·10-3 =24 кВ·АПо полученному значению расчетной мощности выбирают силовой трансформатор (принимают ближайший больший по мощности), наиболее близкий по техническим характеристикам расчетному, из условияИз таблицы №1 [15] выбираем трансформатор ТСЗП -25/0,7. данные трансформатора приведены в таблице №4.Таблица 4 - Данные трансформатора ТСЗП -25/0,7Тип трансформатораНоминальная мощность SнкВ·АНоминальноеНапряжение, ВПотериВтНапряжениекороткогозамыкания, % от UнТок холостого хода % от I2нСхема соединенияобмотокПервичноеU1ВторичноеU1ХолостогоходаКороткогозамыканияТСЗП -25/0,72538011517013005,23Y/Y0Активное сопротивление фазы вторичной обмотки трансформатора, Ом, определяется ; где:– полное сопротивление фазы трансформатора в режиме короткого замыкания. - напряжение короткого замыкания трансформатора (то напряжение, при котором в режиме короткого замыкания ток трансформатора становится равным току в номинальном режиме). (В)где: Uн1– номинальное напряжение трансформатора Uн1=380ВI1н –ток первичный трансформатора.I1н= Sн·10-3 / 3·U1нГде: Sн, U1н – мощность и первичное напряжение трансформатораI1н =25000 / 3· 380 =38 ААктивное сопротивление фазы вторичной обмотки трансформатора:Uк = 20 ВАктивное сопротивление фазы трансформатора в режиме короткого замыкания, которое включает в себя активное сопротивление первичной и вторичной обмоток трансформатора.Rфк тр=Zфк тр∙cosΨкГде:cosΨк- коэффициент мощности трансформатора в режиме короткого замыканияcosΨк = cosΨк = 0,6Rфк тр = 0,52∙0,6=0,31 ОмПринято считать, что для двухобмоточного трансформатора (т.е. у которого на фазу приходится две обмотки высокого и низкого напряжения):Rф тр1 = Rф тр2Тогда:Rф тр2 = Где:Ктр – коэффициент трансформации трансформатораКтр = 3,3Rф тр2 = = 0,028 ОмДействующее значение фазного тока вторичной обмотки I2фн = 93,1 АИндуктивность фазы вторичной обмотки, Гн, рассчитывают по формуле:Хфк тр = Где:Zфк тр, Rфк тр- полное активное сопротивление обмоток трансформатораХфк тр = 0,4 ОмРеактивное сопротивление вторичной обмотки трансформатораХфк тр2 = Хфк тр = 0,04 ОмL2фтр = L2фтр = 12,5∙10-5 ГнИндуктивность трансформатораLтр = Где:f - частота сети f=50 ГцLтр = 13.4∙10-4 Гн2.3 Выбор тиристоровВыбор тиристоров производится по среднему значению тока и максимальному значению обратного напряжения.Требуемое среднее значение тока IВ тиристора с воздушным охлаждением, с учетом пусковых токов и условий охлаждения, определяется по формуле:где KЗi = 2 2,5 – коэффициент запаса, учитывающий пусковые токи;Kохл – коэффициент, учитывающий условия охлаждения. При скорости охлаждающего воздуха V =12 м/с Kохл = 1; при V = 6 м/с Kохл = 1,4; а при V = 0 Кохл = 2,5;Idн – номинальный ток нагрузки (двигателя);m2 – число фаз вторичной обмотки трансформатора Iв = 126 АВыбор номинального тока тиристора Iвн осуществляют по условиюВыбираем тиристор Т – 500 с Iнв = 200 АХарактеристики тиристора приведены в таблице № 5Выбранный тиристор проверяют на устойчивость при коротком замыкании на стороне постоянного тока по формулегде – ток короткого замыкания;UK% - напряжение короткого замыкания согласующего трансформатора или сети после токоограничивающего реактора;15 – кратность допустимого кратковременного тока через тиристор.Iк = 139,66 =2685 А15 – кратность допустимого кратковременного тока через тиристор.Iвн = 200 А ≥ = 180 АМаксимальная величина обратного напряжения, прикладываемая к вентилю, определяется по формуле, В,UВM = K0Udн,где K0 – коэффициент схемы (см. табл. 3).UВР = 1,05∙110=116 ВРасчетное максимальное обратное напряжение на тиристоре, В,UВРМ = КU Кα КR UВМ.Кu=1,05 Ka =1,1 Kr =1,05UВРМ = 1,05∙1,1∙1,05∙115,5 = 140 ВКласс тиристора, характеризующий собой величину рабочего обратного напряжения, определяют делением UВРM на 100 и выбирают с запасом.UВРМ /100 = 140/100 = 1,4Выбираем тиристор 2 класса.Таблица №5ПараметрыТ500Предельный ток500Предельный ток тиристора с типовым охладителем при скорости обдува м/с V=0200Ударный ток Iуд. А ,при длительности 10 мс и температуре структуры 125оС7000Повторяющееся напряжение Uп, В400±1000Отпирающий ток управления мА, при температуре структуры 20оС и Uу = 12 В не более400Отпирающее напряжение Uу, В, при t =25оС Uу = 12 В не более7Защитный показатель Wв, А2∙с, при длительности импульса тока 10 м/с и to структуры о С 252960001252450002.4 Расчет ударного тока тиристора индуктивности и выбор токоограничивающего реактораВ анодные цепи преобразователей последовательно с трансформаторами включают реакторы, которые совместно с индуктивностью рассеяния трансформатора ограничивают аварийные токи (действующие значения установившегося тока короткого замыкания), в пределах допустимогоДопустимый ударный ток IУД одного вентиля является одним из основных параметров тиристора.Периодическая составляющая ударного тока, А,,где КУ = 1,3 – ударный коэффициент.Iп = 3808 АВеличина требуемого реактивного сопротивления в фазе, Ом,Хтн = 0,02 ОмТребуемая индуктивность фазы, мГн,.Lф = 6,3∙10-5Реактивное сопротивление токоограничивающего реактора при последовательном соединении со вторичной обмоткой трансформатора, Ом,ХР = ХФ - ХФТР,где ХФТР индуктивное сопротивление фазы трансформатора.ХР = 0,02-0,42 = -0,4 ОмТак, как Iкз достаточно ограничивается полным сопротивлением трансформатора, токоограничивающий реактор не требуется.2.5 Расчет индуктивности и выбор сглаживающего дросселяНеобходимое значение индуктивности силовой цепи рассчитывается из условия обеспечения требуемого уровня пульсаций основной гармоники тока нагрузки.Требуемая индуктивность цепи выпрямленного тока, Гн,239141074231500где iп % – допустимый уровень пульсаций основной гармоники тока нагрузки (табл.2.2),m – число пульсаций выпрямленного напряжения (табл. 3);IdН номинальное значение тока двигателя;f частота питающей сети;еП , относительная величина действующего значения первой гармоники выпрямленного напряжения при максимальном угле управления :Ed0 максимальное значение ЭДС преобразователя при = 0.где:Kc – коэффициент схемы по напряжению (табл.3). Kc = 0,427Еdo = =140 ВеП = 0,314Необходимая индуктивность сглаживающего дросселя, Гн,,где:LУДР индуктивность уравнительного дросселя (в реверсивных схемах с совместным управлением группами вентилей);LТР – индуктивность рассеяния силового трансформатора;Lя – индуктивность якорной цепи двигателя, Гн,Ld = 64∙10-4 Гн.Здесь = 0,25 для компенсированных и =0,6 для некомпенсированных электродвигателей;P – число пар полюсов; Р=2ωН – номинальная угловая скорость двигателя, С -1. W =где: n – число оборотов двигателя в минутуW = 114,1 c-1Lя = 13∙10-4 ГнИндуктивность сглаживающего дросселяLдр = 64∙10-4 – 14∙10-4 - 13∙10-4 = 38∙10-4 ГнВыбираем сглаживающий дроссель типа СРОС 63/0,5 У4, Т4 (сглаживающий реактор однофазный, охлаждение естественное)Данные дросселя в таблице №6Таблица №6Тип реактораНоминальный ток, АНоминальная индуктивность, ГнПадение напряжения, ∆Uдр, ВСРОС63/0,5 У4, Т42000,0041,73. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ3.1 Автоматические выключателиАвтоматический выключатель выбирается по номинальным параметрам силовой части преобразователя (току и напряжению), с учетом его коммутационной способности.У ставки защит автоматического выключателя, установленного на первичной стороне силового трансформатора, рассчитывают следующим образом.Действующее значение установившегося тока короткого замыкания, А,где I1фн – номинальный ток первичной обмотки силового трансформатора;UК% напряжение короткого замыкания трансформатора.I1кз = 729 АТок уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя IУЭМ < I1КЗТок уставки теплового расцепителяIУТ = (1,2 - 1,3) I1ф,где - фазный ток первичной обмотки трансформатора;Idн – номинальный ток двигателя;=3,3 - коэффициент трансформации,КI ,КЗ, Кi – коэффициенты схемы, которые взяты из табл. 3.I1ф = 38,7 АIут = 1,3∙38,7=50,4 АВыбираем автоматический выключатель типа А3710БНоминальный ток расцепителя Iнр80 АПределы регулирования номинального тока Iн50 АНоминальная установка при перегрузки1,25 IнПределы регулирования тока при к.з. переменного тока10 Iнр3.2 Средства защиты от перенапряженийДля защиты тиристорных преобразователей от коммутационных перенапряжений применяют RC цепочки, включенные параллельно тиристорам ( R1 и С1 на рис. 4.2)Величина емкости RC цепочек определяется по формуле:,где С1 – емкость, мкФ; – ток, протекающий через тиристор перед началом коммутации, АIdн – номинальный ток электродвигателяm2 – коэффициент схемы (табл. №3)Iв = 45 АUВM – максимальное допустимое обратное напряжение тиристора, В.С1 = = 3 мкФЧтобы поддержать разрядный ток С1 в допустимых пределах от 10 до 50 А (для обычных коммутационных конденсаторов и тиристоров с допустимым средним значением тока не менее 50 А) сопротивление R1 допускается выбирать в омах. численно равным от 0,02 до 0,1 от наибольшего прямого напряжения на вентиле.R1 =0,1∙Udн = 0,1∙110 = 11 ОмДля защиты от перенапряжений при отключении ненагруженного трансформатора в большинстве тиристорных преобразователей применяются электролитические конденсаторы, включенные последовательно с резисторами на выходе вспомогательного трехфазного выпрямителя на маломощных диодах VD1-VD6 (R2, R3 и C2 на рис.3.2). Величина емкости конденсатора С2, мкФ, рассчитывается по формуле.где Iμ – намагничивающий ток силового трансформатора, %; Iμ =2.5 номинальный вторичный ток трансформатора, А; I2н=139,66 АU2H – номинальное вторичное линейное напряжение трансформатора, В; U2H = 115 В.КН – допустимая кратность возрастания напряжения на вентилях, КН = 1,25 1,5.С2 = 72,8 ≈100 мкФНоминальное напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше амплитуды выпрямительного напряжения.Резистор R2 должен ограничивать ток через вентили диодного моста при включении.Величина резистора R2 может быть определена из соотношения, Ом,Здесь LФТР – индуктивность фазы вторичной обмотки трансформатора, Гн; LФТР =12,4∙10-5 ГнС2 – ёмкость цепи защиты, мкФR2 ≥32,5 ОмБлижайшее стандартное сопротивление 32 Ом. Принимаем R2 =32 Ом Диоды моста выбираются (по справочнику [13]) по среднему значению прямого тока вентиля IВ, А, и максимально допустимой величине обратного напряжения UBm, В:где: Кс – коэффициент схемы Кс =0,427Iв = 2,82 АUВМ =282 ВВыбираем диоды КД 202 МIпр ср =5 А; Uобр =300 ВВеличину разрядного резистора R3 выбирают из соотношения, Ом,где: С2 – ёмкость разрядной цепи, мкФR3 = 20000 Ом = 20 кОмМощность резисторов РR2 и PR3 определяется по условиям надежности по формулам:PR2 = 600.06 ВтPR3 = 128 ВтИз ближайших стандартных значений мощности резисторов выбираем мощность PR2 = 0,125 Вт; PR3 = 10 Вт4. СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙФункциональная схема разомкнутой системы "Управляемый вентильный преобразователь – двигатель" состоит из следующих составных частей:Рисунок 4.1СИФУ системы импульсно - фазового управления;СЧ – силовой части преобразователя;513588012446000359283027051000М двигателя.На рисунке используются следующие обозначения:Uy управляющие напряжение на входе СИФУ; угол управления тиристорами;Udα среднее значение выпрямленного напряжения;Хвых выходная координата двигателя (частота вращения, угол поворота вала, момент и др.)При исследовании статических режимов тиристорных преобразователей значительное место отводится расчету и построению регулировочных характеристик: силовых схем преобразователей и вентильных преобразователей совместно с СИФУ, а также внешних характеристик преобразователя и электромеханических характеристик двигателя в разомкнутой системе. Эти характеристики определяют возможности работы тиристорного электропривода и являются основанием для анализа и расчета замкнутых систем автоматического управления и выбора оборудования.4.1 Регулировочные характеристики силовых схем преобразователейРегулировочная характеристика представляет собой зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла, соответствующего напряжению до угла . В случае активной нагрузки () уравнения регулировочной характеристики (в зонах непрерывного и прерывистого тока) для нулевых и мостовых симметричных схем имеют вид [5]:где m число пульсаций выпрямленного напряжения за период напряжения сети.В случае активной нагрузки () уравнения регулировочной характеристики (в зонах непрерывного и прерывистого тока) для нулевых и мостовых симметричных схем имеют вид:где m число пульсаций выпрямленного напряжения за период напряжения сети.Еdо – мах значение ЭДС преобразователя при α=0Еdо = Где: U2ф – действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора.Кс – коэф – т схемы (таблица 3)Еdо = 270 ВЗначения граничного угла управления, при котором ток начинает прерываться (работа на активную нагрузку), определяются из выражения αгр =1,57-0,52=1,05 (60о)Угол регулирования , при котором выпрямленное напряжение равно 0, определяется из формулыαо =1,57+0,52=2,1 (120о)Среднее значение выпрямленного напряжения при d=Еd α = 270 ВАналогично рассчитываем среднее значение выпрямленного напряжение для α=,, 2, полученные данные сводим в таблицу №7 и строим график зависимости Ud α = f(α).Таблица №7αЕdα / Еda10,50,130Рисунок 4.2.4.2 Регулировочные характеристики тиристорных преобразователейРезультирующая регулировочная характеристика преобразователя представляет собой зависимость ЭДС преобразователя от напряжения управления и определяется регулировочными характеристиками силовой части и СИФУ преобразователя.При наиболее широко используемом вертикальном принципе построения СИФУ вид регулировочной характеристики преобразователя зависит от формы опорного напряжения U0 генератора опорного напряжения (ГОН) СИФУ.Уравнение Еda = f(Uу) для СИФУ с треугольной характеристикой ГОН.где:UM0 – максимальная величина опорного напряжения СИФУ принятая на практике равной 10 ВUу – отрицательное напряжение тиристораEd α =269,32 sin () = 240 ВАналогично рассчитываем среднее значение Eda в зависимости от Uу, результаты сводим в таблицу и строим регулировочные характеристики преобразователя f(Uу)Таблица № 8Uу/Uмо0,10,20,30,40,50,60,70,80,91Еd α /Еdo0,150,30,450,60,70,80,90,950,981Рисунок 4.3.4.3 Внешние характеристики тиристорных преобразователейЭквивалентное сопротивление преобразователя, содержащего в силовой цепи якорную цепь двигателя, уравнительные и сглаживающие дроссели и работающего в режиме непрерывного тока находят по формулегде RТР сопротивление трансформатораRX эквивалентное сопротивлениеRДР – активное сопротивление уравнительных и сглаживающего дросселейRЯ активное сопротивление якорной цепи двигателяRТР = 0,3 Ом (раздел 2.1)RX = Где: m – число пульсаций выпрямленного напряжения (таблица 3.1) m = 6Хтр – индивидуальное сопротивление трансформатора (раздел 2.1) Lтр =13,37∙10-4 Гнf – частота сети f = 50 ГцRX =6∙50∙13,37∙10-4 =0,4 ОмRДР =Где: ∆Uдр падение напряжение на дросселе. ∆Uдр = 1,7 ВIнd = ток дросселя Iнd = 200АRДР = 0,02 ОмСопротивление якорной цепи двигателя, приведенное к рабочей температуре,,где UЯН номинальное значение напряжения якоря, В;IЯН – номинальный ток двигателя, А; РН – номинальная мощность двигателя, ВтRэ =0,3+0,4+0,02+0,069 =0,8 ОмСреднее значение выпрямленного напряжения Udа =Еdо ∙ cosαЕdо = 269,3 В значение максимального ЭДС при d = 0Idн = номинальный ток двигателя Iнд = 135 АRэ ∙ Idн = 81,9Uda =Edo∙ cos 0o =269,3∙1 =269 ВUda =Edo∙ cos 45o = 269,3∙ 0,71 = 190 ВUda =Edo∙ cos 90o =269,3∙ 0 = 0 ВUda =Edo∙ cos 135o =269,3∙ (-0,71) = -190 ВСтроим внешнею характеристику тиристорного преобразователя.Рисунок 4.4.4.4 Электромеханические характеристики двигателяСкоростная характеристика двигателя в зоне непрерывных токовW =Id =Где: λ- длительность тока ≥ λ ≥ 0; 1,1 ≥ λ ≥ 0f – частота сети f = 50 ГцLd – индуктивное сопротивление дросселяLd = 37,83∙10-4 ГнС – коэффициент электродвигателя С = 101,5 1/с (раздел 2.5)при λ = 0W = 0Id =1,9(-0,33)∙ 0 при λ = 0,5W = 0,5Id =1,9(0,33)∙53 Aпри λ =1W = 1Id =1,9 ∙ (-0,33)∙140 АСтроим характеристику Рисунок 4.55 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯЗначением КПД в системе ТП-Д зависит, как от нагрузки двигателя на валу, так и от скорости при регулировании. В случае постоянного момента на валу (Id - const) со снижением скорости будет иметь место уравнение КПД:где частота вращения двигателя в относительных единицах; частота вращения двигателя на холостом ходу , с-1.ηТП-Д =0,74ηТП-Д =0,7ηТП-Д =0,6ηТП-Д = 0,5ηТП-Д = 0,4Строим график зависимости КПД системы ТП – Д от частоты вращения при номинальной нагрузке на валу двигателя.Рисунок 5.1.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1.Горбачёв Г.Н., Чапичин Е.Е.Промышленная электроника. –М. Энергоиздат. 19982. Справочник по преобразовательной технике Под ред. И.М. Читенко. –Киев: Техника, 19783. Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный привод. М.: Энергия, 19694. Найден В.А. и др. Системы постоянного тока на тиристорах. –М;Л: Энергия, 19665. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для ВУЗов. – М: Высшая школа, 1982