Расчет управляемого выпрямителя (стр. 6 из 8)
.На практике величина емкости принимается 0,5 – 4 мкФ, следовательно, принимаем
Сопротивление резистора выбирается из необходимости ограничения тока при разряде конденсатора через открывающийся вентиль, особенно при больших углах регулирования. Если учесть, что ток, обеспечивающий нормальное развитие процесса включения тиристора, составляет 15…20 А, а конденсатор может зарядится до амплитуды напряжения источника питания, то
, (7.3) 
.Мощность резистора в R-C цепочке рассчитывается по формуле:
, где (7.4) 
=3 - количество коммутаций в течение периода, для трехфазных схем; 
- амплитудное значение выпрямленного напряжения; 
- период. 
.7.4 Защита вентилей при большой скорости нарастания прямого тока
При работе выпрямителя в течение периода происходит несколько коммутаций тока с одного тиристора на другой под действием напряжения сети. Скорость изменения тока может быть достаточно высокой, особенно при углах регулирования
0, и ограничивается только индуктивностью источника питания. Максимальное значение скорости нарастания прямого тока не должно превышать критического значения: 
(7.5) 
- условие выполняется.8. Энергетические характеристики преобразователя
8.1 Коэффициент полезного действия
КПД (η) преобразовательной установки определяется суммарными потерями в согласующем трансформаторе (
), вентилях ( 
), сглаживающем реакторе ( 
), цепях управления, защитных цепочках, собственных нуждах ( 
): 
, где (8.1) 
= 
+ + 
+ 
. (8.2) 
(8.3)Потери в согласующем трансформаторе:
, где (8.4) 
- потери холостого хода и короткого замыкания в трансформаторе, 
- коэффициент нагрузки трансформатора. (8.5) 
.Суммарные потери мощности в вентилях:
, где (8.6)
- потери мощности в тиристоре, 
- общее число тиристоров в схеме.Потери мощности в цепях управления, собственных нужд, защитных цепочках определяются приближенно в долях от номинальной мощности согласующего трансформатора:
(8.7)КПД определяем при углах регулирования αнач=37,4о , αкон=85,4о и Id=(0,2…1,2)Idн.
Данные расчетов заносим в таблицу 8.1.
Табл. 8.1 Данные расчетов для построения графика КПД
| Id , A | | | | | α=αнач=37,4о | α=αкон=85,4о |
| η , % | η , % | |||||
| 15,92 | 260,61 | 40,63 | 400 | 701,24 | 0,83 | 0,52 |
| 31,84 | 292,45 | 81,95 | 400 | 774,41 | 0,89 | 0,65 |
| 47,76 | 345,51 | 123,98 | 400 | 869,49 | 0,92 | 0,71 |
| 63,68 | 419,79 | 166,69 | 400 | 986,49 | 0,93 | 0,74 |
| 79,60 | 515,31 | 210,13 | 400 | 1125,43 | 0,94 | 0,75 |
| 95,52 | 632,035 | 254,25 | 400 | 1286,28 | 0,94 | 0,76 |
, Вт 
, Вт 
, Вт 
, Вт По результатам расчетов строим кривые КПД в зависимости от тока нагрузки при начальном и конечном углах регулирования (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Кривые КПД преобразователя η = f(Id)8.3 Коэффициент мощности
Коэффициент мощности
в общем случае может быть определен как отношение активной мощности, потребляемой из сети Р , к полной мощности S: 
, где (8.8) 
-потребление реактивной мощности преобразователем.Активная мощность определяется мощностью, отдаваемой в нагрузку, и потерями мощности в элементах преобразователя и рассчитывается по формуле:
(8.9)Потребление реактивной мощности
преобразователем складывается из двух составляющих: 
, где (8.10) 
, 
- потребления реактивной мощности соответственно согласующим трансформатором и вентильной схемой. 
, где (8.11) 
- число фаз вторичной обмотки трансформатора, 
- ток холостого хода трансформатора.Потребление реактивной мощности вентильной схемой
может быть определено через её коэффициент мощности 
: 
(8.12)Для выпрямителя, как и для любой электрической установки с несинусоидальными токами, коэффициент мощности
определяется произведением коэффициентов искажения КИ и сдвига 
первичного тока преобразователя: 
(8.13) 
, 
- для трехфазной мостовой симметричной схемы [Л. 9] 
; 
.