Реферат: Расчет непосредственного преобразователя частоты

Угол сдвига тока относительно напряжения

f_кз =arccos(P_кз /3^* S_кз )=arccos(550/3* 253,066)=43,557^о .

Расчетное активное сопротивление, учитывающее потери в обмотках трансформатора (приведение к вентильной стороне):

R_рТР =( R_2р + R’_1р ) = P_кз /3*I² _кз *К² _тр =550/3*22,121² *1,989² =0,095 Ом.

Расчетная величина индуктивного сопротивления, обусловленного магнитными потоками рассеяния

(Х_{S2 р} +Ւ_{S1 р} )=(R_2р + R’_1р )tgf_кз =0,095tg43,557=0,090 Ом.

Индуктивность рассеяния:

(L_{S2 р} +L’_{S1 р} )=(Х_{S2 р} +Ւ_{S1 р} )/w=0,09/314=2,866*10^-4 Гн.

Итак:

R_o = 9,538 Ом.

X_o = 99 Ом.

L_o = 0,315 Гн.

Ls=2,866*10^-4 Гн.

Xs=0,09 Ом.

Rтр=0,095 Ом.

Схема замещения одной фазы силового трансформатора и ее параметры:

Выберем Т-образную схему замещения (рис. 3).

Рис .4 Схема замещения для одной фазы трансформатора.

Rтр=2(R_2р + R’_1р )=(2*Р_кз )/(3*I² _{1 Н} )=2*550/3*22,121² =0,749 Ом.

Xs=2(R_2р + R’_1р ) tgf_кз =0,749*tg43, 577=0,713 Ом.

Параметры схемы замещения.

продольная ветвь:

R₁ » R^’ ₂ =r_тр / 2 = 0,749/ 2 = 0,375 Ом;

X_s1 » X^’ _s2 = X_s / 2 = 0,713 / 2 = 0,357 Ом.

поперечная ветвь:

R₀ = 4,769 Ом; X_m = 49,5 Ом.

Выбор тиристоров.

Основными параметрами по выбору полупроводникового прибора для данного преобразователя являются:

– предельный средний ток тиристора при соответствующей температуре;

– действующее значение тока через прибор;

– повторяющееся напряжение;

– критическая скорость нарастания прямого тока;

– критическая скорость нарастания прямого напряжения и др.

С использованием таблицы 1 определяем величины токов и напряжений, которые будут действовать на управляемые вентили в данной схеме преобразователя:

среднее значение тока через вентиль

I_B= = 0,333*I_d = 0,333*100 = 33,3 A;

максимальное обратное напряжение, прикладываемое к вентилю

U_{m обр.} = 2,3U_d = 2,3*100 = 230 B;

величина действующего значения тока тиристора

I_B = 0,55*I_d = 0,55*100 = 55A;

Максимальная величина тока вентиля I_mB = 0.5I_d = 50 A.

Выбираем по справочной литературе тиристор типа ТО142–80, который имеет следующие предельно допустимые параметры:

повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии

Uзсп=600 – 1200 В;

повторяющееся импульсное обратное напряжение

U_{m обр.} =600 – 1200 В;

максимально допустимый средний прямой ток в открытом состоянии при f=50 Гц, b=180^o , Tk=70^o C

I_п.к. =80 А;

максимальное действующее значение тока

I_Bмакс = 125 A;

обратный ток и ток утечки при повторяющемся напряжении и температуре структуры 125 ˚С

I _обр. < 50 мА;

критическая скорость нарастания прямого тока

(di/dt)_кр. = 100 А/мкс;

критическая скорость нарастания прямого напряжения

(dU/dt)_кр = 100 В/мкс.

ударный ток при длительности 10 мс и температуре структуры 100 ˚С

I_уд. = 1350 А.