4.4.3 Расчет и выбор силового преобразователя. Преобразователь осуществляет преобразование электрической энергии. Он должен удовлетворять некоторым требованиям:

– Обеспечивать использование возможностей двигателя по мощности и перегрузочной способности.

– Пульсации тока и напряжения не должны превышать допустимых значений для ДПТ.

– КПД преобразователя должен быть не менее 90% для двигателей средней мощности, для двигателей большой мощности не менее 95%.

– Схема преобразователя должна быть реализована таким образом, чтобы количество силовых элементов было минимальным.

– Динамические параметры преобразователя должны быть выше, чем двигателя.

К основным параметрам преобразователя можно отнести диапазон изменения выходного напряжения, максимальное напряжение преобразователя(Umax.пр), номинальный ток преобразователя(Iн.пр.), максимальный ток преобразователя(Imax.пр), пульсации тока и напряжения преобразователя(ΔI).

Выходные параметры преобразователя для двигателя должны удовлетворять условиям:

– по номинальному напряжению электродвигателя

Umax пр.≥Uн.эд, (40)

где Uн.эд - номинальное напряжение электродвигателя.

– по номинальному току электродвигателя

Iн.пр.≥Iн.эд, (41)

где Iн.эд - номинальный ток двигателя.

Номинальный ток электродвигателя постоянного тока рассчитывается по формуле

(42)

_{где ηН – номинальный КПД;}

P_н - номинальная мощность двигателя.

– по перегрузочной способности электродвигателя

Imax пр.≥λ∙Iн.эд, (43)

где λ – перегрузочная способность двигателя;

λ = 2÷3 – для ДПТ общепромышленных серий;

λ = 4÷15 – для специальных ДПТ.

Номинальный ток преобразователя рассчитывается по формуле

Iн.пр.=K₁∙Iн.эд, (44)

где K₁ – коэффициент запаса по току;

K₁ = 1,2÷1,4.

Максимальное значение напряжения преобразователя рассчитывается по формуле

Umах.пр. = K₂∙K₃∙Uн.эд, (45)

где К₂ – коэффициент запаса по напряжению;

К₂ = 1÷1,3;

K₃ – коэффициент, учитывающий возможное падение напряжения в питающей сети;

K₃ = 1,1.

Пример. По данным двигателя рассчитать параметры силового преобразователя.

Тип двигателя	Рн, кВт	U,В	n, об/мин	η, %	RЯ,Ом	RД,Ом	RВ,Ом	LЯ, мГн
2ПН90МУХЛ4	1	110	3000	71,5	0,6	0,35	365	12

Решение.

1. Номинальный ток электродвигателя постоянного тока рассчитывается по формуле

_{где ηН – номинальный КПД;}

P_н - номинальная мощность двигателя.

Номинальный ток преобразователя рассчитывается по формуле

Iн.пр.=K₁∙Iн.эд

где K₁ – коэффициент запаса по току;

K₁ = 1,2÷1,4.

Iн.пр.=1,4∙6,5=9,1 А,

Максимальное значение напряжения преобразователя рассчитывается по формуле

Umах.пр. = K₂∙K₃∙Uн.эд

где К₂ – коэффициент запаса по напряжению;

К₂ = 1÷1,3;

K₃ – коэффициент, учитывающий возможное падение напряжения в питающей сети;

K₃ = 1,1.

Umах.пр. = 1∙1,1∙110=121В,

Выходные параметры преобразователя для двигателя должны удовлетворять условиям:

– по номинальному напряжению электродвигателя

Umax пр.≥Uн.эд

где Uн.эд - номинальное напряжение электродвигателя.

121В≥110В

– по номинальному току электродвигателя

Iн.пр.≥Iн.эд

где Iн.эд - номинальный ток двигателя.

9,1А.≥6,5А,

– по перегрузочной способности электродвигателя

Imax пр.≥λ∙Iн.эд

где λ – перегрузочная способность двигателя;

λ = 2÷3 – для ДПТ общепромышленных серий;

λ = 4÷15 – для специальных ДПТ.