тока, принимаем p_(1)%- =8%;

     -амплитудное значение гармонической  составляющей выпрямленного напряжения, определяем по [4,стр.131]: 

,

                      (2.16)

    где     a- угол управления тиристорами, a=30 ;

    U_d0- максимальное значение выпрямленного напряжения, U_d0-=2.34× U_2фн ;

    w-круговая частота сети;

    I_dн- номинальный выпрямленный ток преобразователя.

    Так   как   индуктивность выбранного уравнительного  реактора больше  индуктивность  сглаживающего  дросселя     ( > ),  то отказываемся от установки последнего в силовую цепь преобразователя.

         Уравнительного  реактора  будет   достаточно для  сглаживания  пульсаций выпрямленного напряжения.

 

    2.5. Расчет и выбор  силовой коммутационной  и защитной

    аппаратуры

    2.5.1. Расчет и выбор  R-C цепочек. 

    Для ограничения скорости нарастания прямого напряжения используем  R-C цепочки, которые включаем параллельно каждому тиристору.

    Используя  стандартный  ряд  сопротивлений   выбираем  резистор R с сопротивлением 51Ом.

    Из  уравнения [5, стр.81]

                                  ,              (2.17)

    где  U_уст- установившееся  напряжение  на  тиристоре,  U_уст = Ö2 U_2л;

     -максимально допустимая критическая  скорость нарастания прямого  напряжения на тиристоре  (из  табл. 2.2), находим постоянную времени

      и значение емкости . Используя стандартный ряд емкостей выбираем конденсатор С=22нФ 

    2.5.2. Расчет и выбор предохранителей 

    Для  защиты  тиристорного   преобразователя  от   внутренних   коротких замыканий  во  вторичную  обмотку трансформатора поставим предохранители.

    Находим  амплитудное  значение  базового тока короткого замыкания по формуле 

                                  I_2кm  ,          (2.18)                                    

    где    = амплитуда   фазного напряжения   вторичной обмотки

    трансформатора;

     -индуктивное сопротивление, приведенное к вторичной обмотке

    трансформатора;

     -активное сопротивление, приведенное к вторичной обмотке трансформатора.

    Находим полное, активное и индуктивное сопротивления  вторичной обмотки трансформатора [4, стр.105]:

              

                                         ,   (2.19)

                              где      -напряжение   короткого замыкания,   из  табл. 2.1 

     -линейное напряжение вторичной  обмотки трансформатора;

    Активное  сопротивление, приведенное к вторичной обмотке трансформатора

                

,                                       (2.20)

    где  -мощность короткого замыкания, из табл. 2.1;

     -ток вентильной обмотки.

    Индуктивное сопротивление, приведенное к вторичной обмотке трансформатора

                      

,                            (2.21) 

    где     -полное сопротивление, приведенное к вторичной обмотке.

    Для нахождения ударного тока внутреннего  короткого замыкания определяем коэффициент k₁ по [4, рис.1-129а] в зависимости от ctgj_к

    

.        (2.22)

    k₁=0,92

    ударный ток внутреннего короткого замыкания

    

 I_2кm= .         (2.23)

    Выбираем  плавкий предохранитель, исходя из условий:

- номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать напряжению цепи, в которой он установлен;

              -номинальный ток предохранителя должен быть больше

               максимального рабочего тока, протекающего через него;

              -номинальный ток плавкой вставки должен быть больше или равен

           максимальному рабочему току, протекающего через него.

    проверка предохранителя на срабатывание при коротком замыкании

    3×I_плювст <

.             (2.24)

    I_плювст<

 

    параметры выбранного предохранителя сводим в таблицу 2.5.2.  
 

    Таблица 2.5.2

 

2.5.3. Расчет и выбор автоматического выключателя 

    Для защиты тиристорного преобразователя  от внешних коротких замыканий  в  первичную  обмотку трансформатора устанавливают автоматический выключатель.

    Для вычисления ударного тока внешнего короткого  замыкания

определяем коэффициент k₂ по  [4, рис.1-127а] в зависимости от ctgj_к:

    

.             (2.25)

    k₂=0.82

    ударный ток внешнего короткого замыкания:

    

 I_2кm= .     (2.26) 

    автоматический выключатель выбирают из условий:

-номинальный ток автомата должен быть больше  рабочего тока  первичной обмотки трансформатора

    I₁ =

;        (2.27)

    -номинальное  напряжение  автомата  должно быть  больше  или

    равно  сетевому напряжения;

    -число полюсов было равно числу фаз питающей сети;

    -номинальный ток теплового расцепителя должен  быть  больше

    рабочего  тока  I₁;

    -номинальный  ток электромагнитного расцепителя должен быть

    больше  рабочего тока  I₁;

-ток срабатывания электромагнитного расцепителя должен быть

меньше действующего значения ударного  тока  внешнего короткого  замыкания протекающего через выключатель  ;

-ток термической устойчивости должен быть больше  тока  внешнего  короткого замыкания ;

    Выписываем  параметры выбранного автоматического выключателя в таблицу 2.5.3. 
 
 
 
 
 

    Таблица 2.5.3.

 
 
 

3. Выбор структуры  и основных узлов  системы управления

тиристорным преобразователем 
 

    Система  управления  преобразовательным  устройством предназначена для формирования и генерирования управляющих импульсов определенной формы и длительности,  распределения  их по фазам и изменения момента подачи на управляющие  электроды  вентилей преобразователя. В настоящее время широкое  распространение  получили электронные  (полупроводниковые)  системы  управления  вентильными преобразователями,  так  как  они имеют ряд преимуществ перед электромагнитными системами: высокое быстродействие, надежность, малая потребляемая мощность и малые габариты. 

    Системы  управления,  в которых управляющий  сигнал имеет форму импульса,  фазу  которого  можно  регулировать,   называют   импульсно-фазовыми. 

    Системы  управления  выполняют  по  синхронному и асинхронному принципам. 

    Синхронный  принцип импульсно-фазового управления преобразователями является наиболее  распространенным.  Его  характеризует  такая функциональная связь узлов СУ, предназначенных для получения управляющих  импульсов,  при которой синхронизация управляющих импульсов осуществляется напряжением сети переменного тока. 

    Асинхронные системы управления преобразователями  применяются при существенных искажениях  напряжения питающей сети, в частности  при значительной несимметрии трехфазных  напряжений  по  величине и фазе. Использование в таких условиях синхронной системы  невозможно ввиду  получающейся  недопустимой  асимметрии  в  углах по каналам управления  тиристорами.  Наиболее  распространены асинхронные СУ в преобразователях,  потребляющих  мощность, соизмеримую с мощностью питающей сети. В данном проекте необходимо использовать синхронную систему управления. 

    Существуют  системы управления, построенные  по горизонтальному и вертикальному принципу. Горизонтальное управление не нашло широкого  распространения,  так  как  мостовые  фазовращатели   критичны  к форме и частоте подаваемого напряжения.  Из-за  этого выбираем систему управления, построенную по вертикальному принципу. 
 
 

    Функциональная  схема СИФУ изображена на рис 3.1 и содержит:

    ИСН – источник  синхронизирующего  напряжения  ( трехфазный  

    трансформатор);

    ГОН – генератор опорного напряжения;

    НО1, НО2 -  нуль-органы;

    УИ  – усилитель импульсов;

    ВУ  –  выходное устройство;

    ФИ -  формирователь импульсов;

    УО -  управляющий орган. 
 
 

    В мостовом преобразователе  с совместным управлением  присутствуют уравнительные  токи.

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