У силових схемах сучасних тиристорних перетворювачів використовуються трифазні мостові (6-пульсная) схеми випрямлення. У цьому випадку діючі значення фазного U 2ф та лінійного напруг живлення перетворювачів повинні задовольняти умовам:
(2.11)
де KR=(1,02-1,05) - коефіцієнт, що враховує падіння напруги в елементах перетворювача; K з=0,9 - коефіцієнт, що враховує допустиме (у відповідності з ГОСТ 13109-97) тривале відхилення напруги мережі;
K сх. ф=2,34;
K сх.л=1,35 - коефіцієнти схемвипрямлення по напрузі;
U н. тп - номінальна напруга перетворювача.
Оскільки знайдені значення істотно відрізняються від номінальних напруг мережі, слід використовувати узгоджувальний силовий трансформатор.
Для вибору трансформатора визначається необхідний фазний струм I 2ф у вторинній обмотці і габаритна (номінальна) потужність трансформатора.
Необхідний фазний струм I 2ф визначається відповідно до виразу:
(2.12)
де Iн. тп - номінальний струм перетворювача; Kсх. т=0,817 - коефіцієнт схеми випрямлення по струму.
Габаритна потужність трансформатора обчислюється за формулою:
(2.13)
Розрахункова потужність трансформатора перевищує 250 кВА, слід приймати первинна напруга рівним 6 або 10 кВ.
Використовуючи довідник [2], вибираємо триобмотковий трансформатор:
ТМП - 6 300/10У2 (20):
S т=5090 кВА,
I 2ф=3 270 А,
U 1н=10000 В,
U k=6,5% (напруга короткого замикання «двох частин з різною схемою включення»),
I kз=1%
(номінальне значення фазного струму на первинній стороні),
Pкз=30000 Вт (потужність втрат короткого замикання).
.3.3 Уточнення параметрів двигуна постійного струму
При підключенні перетворювача до мережі за допомогою узгоджувального силового трансформатора, індуктивність, що вноситься в якірний ланцюг трансформатора, можна визначити за формулою:
(2.14)
де XТ - індуктивний опір трансформатора, наведене до вторинної стороні.
Для обчислення індуктивного опору XТ спочатку визначимо повний опір обмоток трансформатора:
Обчислимо активний опір обмоток трансформатора за його паспортними даними:
Перерахуємо на нагріте стан:
Обчислимо індуктивний опір:
Тоді
Для потужних двигунів постійного струму допустимий рівень пульсацій струму приймають рівним: I пульс=0,05? I н. тп=0,05? +4000=200 А. Для обмеження пульсацій струму на рівні I пульс при номінальній швидкості і 12-пульсная випрямленні необхідна сумарна (повна) індуктивність якірного ланцюга визначається з умови:
(2.15)
де Ed0 - середнє випрямлена значення ЕРС перетворювача при кутах управління, близьких до нуля; p=6 - пульсность мостової схеми випрямлення; fс=50 Гц - частота мережі.
Необхідно, щоб сумарна індуктивність якірного ланцюга двигуна була незгірш від необхідної.
До складу індуктивності якірного ланцюга входять індуктивність обмотки якоря двигуна і індуктивність, що вноситься трансформатором:
Lсумм=La + Lт=+=0,01665 Гн.
Включення додаткового згладжує дроселя не потрібно.
Rсумм=Ra + Rт=+=0,01279 Ом.
Уточнимо електромагнітну постійну часу:
Ta=Lсумм/Rсумм.
Ta=0,01665/0,01279=1,3 с.
Визначимо постійну часу TМ:
де Jм - момент інерції умовного механізму, Jм=4? J,
де J - динамічний момент інерції двигуна (J=63,5? 103 Н? м),
Запишемо основні параметри структурної схеми заданої частини у вигляді таблиці:
Таблиця 2.3
T? , CK тп R a, ОмT a, cCФ н, ВбT м, СK т, ОмK c, Вб 0,021050,012791,394,210,0780,00099370,61
Рис. 3. Структурна схема заданої частини
3. Синтез системи підпорядкованого регулювання
Система містить перехресну зв'язок. При синтезі системи підпорядкованого регулювання цієї зв'язком нехтують на першому етапі, тобто як би виключають. Після завершення синтезу контуру струму система може доповнитися зв'язками, які враховують вплив исключаемой зворотного зв'язку.
У кожному контурі об'єкт управління має дві постійні часу, одна з цих постійних - мала постійна ч...
