Выбор сглаживающего дросселя

Определяем требуемую постоянную времени электрической цепи исходя из условий ограничения зоны прерывистого тока:

.

где — постоянный коэффициент схемы выпрямления;

с — для трехфазной мостовой схемы;

— максимальное значение относительного граничного тока зоны прерывистого тока,.

;

где I_гр.max— абсолютное наибольшее значение граничного тока, которое должно быть меньше тока холостого хода; его значение должно находиться в пределах (0,05…0,15)I_H;

Принимаем =0,1 I_H =0,1?66,4=6,64 А;

I_Б— базовое значение тока,.

;

U_m — максимальное значение анодного напряжения;

R_П — активное сопротивление якорной цепи, приведенное к.

;

где R_я— сопротивление якоря двигателя:

— сопротивление анодного реактора, ;

R_сп.— активное сопротивление силового преобразователя, учитывающее падение напряжения на вентилях и проводах,.

;

где U_В— прямое падение напряжения на вентиле, которое принимаем:

U_В= U_{T (TO)} + U_(TO) =0,93+0,85=1,78 В.

nчисло вентилей, последовательно включенных, проводящих ток в один и тот же момент времени.

;

с/А;

Определяем требуемую индуктивность якорной цепи и требуемую индуктивность сглаживающего дросселя:

.

где L_я — индуктивность якоря двигателя, L_я =4,9мГн.

;

;

Из каталога выбираем дроссель по соотношениям:

L_{др.кат.н.} L_др =.

I_{др.кат.н.} I_н. =66,4 А.

Т. к. в каталоге отсутствует дроссель данных параметров изготовим его по спецзаказу со следующими параметрами: L_др =, I_н. =70А Производим конструктивный расчет дросселя. Для этого необходимо определить активное сопротивление дросселя :

где — число витков обмотки дросселя;

В — магнитная индукция, для электротехнической стали В=(1,5…1,7), Тл;

S — площадь поперечного сечения магнитопровода;

Задавшись числом витков W=40, находим:

Задаваясь числом витков обмотки дросселя W, необходимо проверить, выполнение условия не насыщения дросселя:

где — максимальное значение тока дросселя;

— максимальное значение магнитной индукции, для электротехнической стали =(1,7…2,0) Тл;

• — толщина воздушного зазора магнитопровода сердечника;
• — магнитная постоянная, = .

Условие не насыщения дросселя выполняется.

С другой стороны:

где, А — длина поперечного сечения магнитопровода;

В — ширина поперечного сечения магнитопровода.

Задаемся величиной А=14 см и находим .

.

Принимаем .

Принимаем плотность тока в обмотке дросселя j=5. Тогда площадь сечения провода обмотки:

диаметр провода:

.

Для изготовления дросселя воспользуемся медным проводом прямоугольного сечения следующих размеров а=2,50, b=6,00, при этом расчетное сечение провода составляет :

Задаемся высотой катушки дросселя h=240 мм и находим число витков по высоте катушки:

.

Число слоев обмотки катушки:

.

Тогда толщина катушки по периметру равна:

.

Средняя длина витка:

.

Общая длина провода катушки:

.

Активное сопротивление дросселя:

.

где — удельное сопротивление меди, = .

Определяем индуктивность якорной цепи:

.

Определяем активное сопротивление якорной цепи в режиме непрерывного тока:

;

где R_я— сопротивление якоря двигателя, R_я=0,3Ом;

— сопротивление анодного реактора, ;

R_сп.— активное сопротивление силового преобразователя, учитывающее падение напряжения на вентилях и проводах.

— коммутационное сопротивление, обусловленное углом перекрытия анодов:

Определяем активное сопротивление якорной цепи в режиме прерывистого тока:

Проверим правильность выбора дросселя из условия:

;

где Е₀— условная ЭДС холостого хода преобразователя (среднее значение выпрямленной ЭДС при).

— удельная относительная величина дополнительных потерь от переменной составляющей тока; определяется в зависимости от схемы выпрямления и степени снижения напряжения выпрямителя. Для несимметрично управляемых схем:

.

По графику определяем =0,0025;

.

Условие выполняется, значит дроссель выбран правильно Определяем коэффициент пульсаций тока:

;

где , — соответственно максимальное и минимальное значение пульсирующего тока нагрузки.

Коэффициент формы тока нагрузки:

;

Проверяем условие: к_ф1,2 — выполняется.

Коэффициент использования двигателя по току:

.