2.2.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 полууправляемой 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 =0,114 I_H =0,114·110=12,54 А;

I_Б - базовое значение тока, .

U_m - максимальное значение анодного напряжения U_m=352В.

R_П - активное сопротивление

.

R_тр.- приведенное к вторичной обмотке активное сопротивление трансформатора:

.

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

U_В - прямое падение напряжения на вентиле U_В=2В.

n - число вентилей, последовательно включенных, проводящих ток в один и тот же момент времени n =3.

.

.

А.

.

Определяем индуктивность сглажи­вающего дросселя:

.

.

Гн.

Сглаживающий дроссель RWK 305-110 выбираем марки со следующими параметрами: и .

Технические характеристики:

Номинальное напряжение: ~3 х 400 B (электрическая стойкость 500 В)

Диапазон номинальных токов: 2.1 – 2300 A @ 40˚ C

Частота сети: 50 – 60 Гц

Частота ШИМ: 2 – 16 кГц

Длина кабеля до двигателя: 3м – 30м (большая длина по дополнительному запросу)

Типовое снижение dv/dt: ≥ 5 раз

Испытательное напряжение: P → E ~3000 B в течение 10 сек (заводской тест)

P → P ~3000 B в течение 10 сек (заводской тест)

Соответствие проекта: EN 61558-2-20 (VDE 0570-2 20)

Напряжение короткого замыкания: 0.8% uk

Класс исполнения по защите: IP00,

Класс изоляции: T40/B (130˚C) → RWK 305 <110A

T40/F (155˚C) → RWK 305 >110A

Диапазон температур: –25˚C - +130˚C и –25˚C - +155˚C соотв.

3. Литературный обзор систем управления спп преобразователя. Требования к су преобразователя

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 зависимости от, того, в одном или в нескольких каналах вырабатываются управляющие импульсы для каждого вентиля преобразователя, различают одно- и многоканальные системы управления, а в зависимости от принципа изменения фазы управляющего импульса - горизонтальные, вертикальные и цифровые системы.

Кроме того, системы управления могут быть синхронными и асинхронными. При синхронном импульсно-фазовом управлении угол подачи управляющего импульса отсчитывается от определенной фазы напряжения сети, питающей преобразователь. При асинхронном управлении угол подачи управляющего импульса отсчитывают от момента подачи предыдущего импульса.

При горизонтальном управлении управляющий импульс формируется в момент перехода синусоидального напряжения через нуль, а изменение его фазы обеспечивается изменением фазы синусоидального напряжения, т.е. смещением этого напряжения по горизонтали.

При вертикальном управлении управляющий импульс формируется в результате сравнения на нелинейном элементе величин переменного (синусоидального, пилообразного, треугольного) и постоянного напряжений. В момент, когда эти напряжения становятся равными и их разность изменяет полярность, происходит формирование импульса. Фазу импульса можно регулировать, изменяя величину постоянного напряжения. В качестве нелинейного элемента обычно применяют транзистор.

Цифровая система управления вырабатывает в цифровой форме код фазы управляющих импульсов и преобразует его в фазу импульсов.

Цифровые коды фазы управляющих импульсов хранятся в запоминающем устройстве цифровой системы управления вентильного преобразователя, откуда они поступают на преобразователь цифровой код-фаза.

Принцип работы схемы заключается в следующем: цифровой код фазы управляющих импульсов, поступающих от запоминающего устройства, записывается в регистре Р. В момент времени, когда на аноде соответствующего вентиля появляется положительное анодное напряжение (=0), открывается ключевая схема К по выходу “Пуск” и счётчик импульсов СИ начинает считать импульсы, поступающие от генератора эталонной частоты ГЭЧ. Число импульсов в счётчике СИ считается в том же коде, в котором представлена цифра в регистре Р. При равенстве числа счётчика числу, записанному в регистре, схема совпадения СС выдаёт импульс, фаза которого (относительно момента времени =0) будет пропорциональна числу, записанному в регистре Р, а следовательно и числу импульсов, сосчитанных счётчиком СИ. Выходной импульс схемы совпадения СС закрывает ключевую схему К по входу “Стоп” и счёт импульсов прекращается. При этом СИ устанавливается в исходное положение. Схема готова к следующему циклу преобразования.

Преобразователь цифровой код-фаза позволяет записывать в регистр текущее значение фазы непрерывно (параллельным кодом).

Несмотря на сложность цифровых систем управления, они находят всё большее применение благодаря высокой точности и быстродействию, что позволит качественно улучшить работу вентильных преобразователей.

Далее рассмотрим основные требования к системам импульсно-фазового управления:

1. Достаточная для надежного отпирания вентиля амплитуда напряжения и тока управляющего импульса: для тиристоров 10-20В;

2. Широкий диапазон регулирования, определяемый типом преобразователя, режимом его работы и характером нагрузки.

3.Высокая устойчивость к импульсным помехам.

4. Система импульсно-фазового управления должна обеспечивать симметрию управляющих импульсов по фа­зам. Асимметрия вызывает неравномерную загрузку ти­ристоров из-за различной продолжительности их работы и приводит к ухудшению условий работы питающего трансформатора и сглаживающего дросселя. Ассиметрия открывающих импульсов по фазе не должна превышать 1.5⁰ – 2⁰.

5. Быстродействие системы управления, которая не должна влиять на быстродействие регулируемого вентильного преобразователя. Минимальное время реакции системы управления на управляющее воздействие должно составлять в некоторых случаях тысячные доли секунды.

6. Максимальное запаздывание системы автоматического регулирования не должно превышать для преобразователей с выходной частотой 50 Гц - трехфазных 3,3 мс.