Выбор и проверка сглаживающего дросселя

Сглаживающие реакторы выполняют две функции: ограничивают пульсации тока в якорной цепи и обеспечивают работу в зоне непрерывных токов.

Общую индуктивность цепи определяется по формуле (7.1):

(7.1)

где I^*_е – величина относительных пульсаций. Принимаем I^*_е = 0,02;

ω₀ – угловая частота пульсаций, рад/c;

e_e^* – относительная ЭДС пульсаций;

Угловая частота пульсаций определяется по следующей формуле:

(7.2)

где – частота питающей сети, Гц;

– число фаз, для трехфазной мостовой схемы .

Величина e_e^* берется для максимального угла открывания a_max, соответствующего скорости двигателя. Угол a_max определяется из условия равновесия напряжений:

U_min = E_2ср ∙cos a_max - R_пр∙I_н (7.3)

где U_min – минимальное напряжение в заданном диапазоне регулирования, В;

R_пр – эквивалентное внутреннее сопротивление преобразователя, Ом.

Определим минимальное напряжение (Umin) для заданного диапазона регулирования скорости двигателя:

(7.4)

где – диапазон регулирования скорости. Согласно заданию .

Эквивалентное внутреннее сопротивление преобразователя:

R_пр = R_т + n R_д.т + R_к (7.5)

где R_т – сопротивление обмоток трансформатора, Ом;

n – число последовательно соединенных тиристоров;

R_д.т – динамическое сопротивление тиристоров, Ом;

R_к – коммутационное сопротивление, Ом.

Определим активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора:

(7.6)

где – потери короткого замыкания, Вт;

– номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, А.

Найдём динамическое сопротивление тиристора:

Определим индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора:

(7.7)

где – напряжение короткого замыкания, %;

Величину коммутационного сопротивления найдем по формуле

Тогда внутреннее эквивалентное сопротивление преобразователя будет равно:

По найденным ранее величинам определим максимальный угол открывания тиристоров:

Из графика зависимости изменения е_е^* от угла открывания (a max) определим значение относительной величины пульсаций Э.Д.С. ( е_е^*), ( по рисунку 7.1).с

Рисунок 7.1 Зависимость изменения е_е^* от угла открывания α_max

Принимаем е_е^*=0,24.

Найдём индуктивность трансформатора по формуле:

Индуктивность якорной цепи находится по формуле:

(7.8)

где – коэффициент, для скомпенсированных машин ;

– число полюсов.

Определим индуктивность дросселя, если величина относительных пульсаций I*_е=0,02:

Выбираем сглаживающий реактор ФРОС-250/0,5 У3. Технические характеристики реактора представлены в таблице 7.1

Таблица 7.1 Технические характеристики сглаживающего реактора

Проверим выбранный реактор на обеспечение непрерывности якорного тока по кривым зависимости i ^*_гр.r = f ( 1 / Tя ).

Найдём постоянную времени якоря двигателя Т_я:

(7.9)

где – эквивалентное сопротивление якорной цепи, Ом.

По графику зависимости i ^*_гр.r = f ( 1 / Tя ) определим i ^*_гр.r = 0,008.

Определим относительное значение сопротивления якорной цепи:

Определим относительное значение граничного тока:

Определим значение граничного тока:

Определяем значение тока на самой малонагруженной ступени:

Должно выполняться условие:

272,4>11,24 А

Условие выполняется, следовательно индуктивность реактора достаточная.