I_dн=

=10500⁄(0,85·440)=28,07 (2.3)

    где =10,5 кВт– номинальная мощность электродвигателя;

          η=85% - КПД электродвигателя;

        =440 В- номинальное напряжение электродвигателя.

    Рассчитываем (предварительно) действующее значение тока первичной обмотки трансформатора

          

         I₁´=(1⁄k_тр´ )·k_i1·I_dн= (1⁄0,921)·0,815·28,07=24,83 А,  (2.4)

    где  - расчетный коэффициент трансформации трансформатора.

           

              K_тр´=U_1ф⁄U_2ф.расч=220⁄238,7=0,921,  (2.5)

   где - фазное напряжение первичной обмотки трансформатора, =220 В;

     - схемный  коэффициент   первичного  тока. принимаем =0,815  [1, табл. 2.1].

    Находим мощность первичной обмотки трансформатора

           

          S₁=m₁·I₁´·U_1ф=3·220·24,83=16387,8В·А ,  (2.6)

    где   -число фаз первичной обмотки, =3.

    Находим мощность вторичной обмотки трансформатора 

    S₂=m₂·I_2расч·U_2ф+0,5%P_н=3·25,16·238,7+52,5=18069,57 В·А ,(2.7)

    где   -число фаз вторичной  обмотки трансформатора, =3;

         I_2расч=27,68 А -действующее значение вторичного тока трансформатора, по форм.(2.2);

         U_2ф - фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора, ориентировочно принимаем U_2ф = U_2ф.расч=238,7 В.

    Находим типовую мощность трансформатора по формуле

     

,  

     S_T=(S₁+S₂)⁄2=(16387,8+18069,57)⁄2=17228,38 В·А ,       (2.8)

   Трансформатор выбираем из условий:

    – номинальное напряжение вторичной  обмотки трансформатора должно быть близким к значению U_2ф.расч: 0.95×U_2ф.расч £U_2фн £ 1.2×U_2ф.расч;

                               

    – ток вторичной обмотки трансформатора должно быть больше или равен I_2.расч: I_2н³ I_2.расч.=41A

    –номинальная  мощность трансформатора должна быть больше или равна типовой:  Sн ³ S=17955,41Bm

    Выбираем  трансформатор ТСП-25/0,7-УХЛ4 по [2, табл.8.5].

    Параметры выбранного трансформатора сводим в  таблицу 2.1. 
 
 
 

     Таблица 2.1

 
 
 
 

     Рассчитываем  действительный коэффициент трансформации  выбранного трансформатора

      

                K_тр =U_1н⁄U_2н=U_1фн⁄U_2фн=380⁄410=0,92.           (2.9)

     действительные значения рабочих токов первичной и вторичной обмоток

                            I₂ = I_2расч=25,16А,            

              I₁=I₂⁄k_тр=27.3А,                          (2.10)

    2.2. Расчет и выбор  тиристоров

 

    Тиристоры  выбираются  по  среднему  значению  тока,  протекающему через них и величине обратного напряжения.

    При этом должен быть обеспечен достаточный  запас  по току и напряжению.

     Среднее значение тока тиристора

      

     I_a=(k_зi·k_вэ·I_d.ном)⁄k_ох=(1,4·0,333·28,07)⁄0,35= 37,3А      (2.11)

    где k_зi=1,4 – коэффициент запаса по току;

    k_ох – коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения силового вентиля. При естественном охлаждении k_ох=0,35;

     - коэффициент, принимаем по [1, табл.1.9], =0,333.

     Максимальная  величина обратного напряжения

         

     U_bmax=k_зU·k_Uобр·U_d0=1,8·1,045·553=1042 В       (2.12)

     где k_зU=1,8 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети (включая режим холостого хода) и периодические выбросы U_обр, обусловленные процессом коммутации вентилей; 

     k_Uобр – коэффициент обратного напряжения, равный отношению напряжений U_bmax/U_d0, для мостовой схемы выпрямления k_Uобр=1,045;

    U_d0 – наибольшая величина выпрямленного напряжения преобразователя (среднее значение за период). Для трехфазной мостовой схемы выпрямления U_d0=2.34U_2фн=553 В;

   Условия выбора тиристоров :

– Максимальный средний ток тиристоров открытом состоянии  должен быть больше или равен  значению ,  I_{ос.ср.max}³ I_а;

– Повторяющееся  обратное напряжение тиристора должно быть 

              больше или равно значению  , U_обр.п ³ .

    Из справочника [3] выбираем  марку тиристоров (низкочастотных)

   2Т142-80-11 

   Параметры выбранных тиристоров сводим в таблицу 2.2. 

                                                                                                               Таблица 2.2

                         

                                  2.3. Расчет и выбор уравнительных реакторов 

    В мостовом преобразователе  с совместным управлением  присутствуют уравнительные  токи.

    Для уменьшения уравнительных токов  в схему вводят 4 насыщающихся или 2 ненасыщающихся уравнительных реактора.

    Принимаем для расчета схему с двумя  ненасыщающимися уравнительными реакторами.

    Определяем  индуктивность уравнительных реакторов по формуле [4, стр.133]

 

    

,    

        

                                  (2.13)

    где  - коэффициент действующего значения уравнительного тока, 

    принимаем по [4, стр.1-158] =0,62;

      -амплитуда фазного напряжения,  ,

    где w - круговая частота сети, w=314 ;

      – действующее значение уравнительного тока,

    

.                                        (2.14)

    для схемы выбираем 2 ненасыщающихся уравнительных реактора LR1 и LR2 с рассчитанной индуктивностью 
 
 

      
 

    2.4. Расчет и выбор  сглаживающих дросселей 

    Пульсации выпрямленного напряжения приводят к пульсациям выпрямленного тока, которые ухудшают коммутацию электродвигателя и увеличивают его нагрев.

    Для сглаживания пульсаций выпрямленного  напряжения применяют сглаживающие дроссели. 

    Определяем  индуктивность сглаживающего дросселя по формуле    [4, стр. 132]

    

,                 (2.15)

    где,   k- кратность гармоники, так как в симметричной мостовой  схеме наибольшую амплитуду имеет первая гармоника, то  принимаем =1;

    p- количество пульсаций, принимаем по [1,табл. 2.1], p =6;

      p_(1)%- допустимое действующее значение основной гармоники