Защита от опрокидывания инвертора

Защита от опрокидывания инвертора осуществляется автоматическим выключателем А3750, служащим для защиты от внешних коротких замыканий на постоянном токе.

Защита от коммутационных перенапряжений на тиристорах.

Защита от коммутационных перенапряжений осуществляется параллельным подключением к тиристору R-C цепочки. Ёмкость рассчитывается по формуле:

С=Q_ост/U_р=170*10^-6/248.265 =6,848*10^-7=0,68 мкФ (2.5.5.1), [6, c.375]

Q_ост=170 мкФ – заряд обратного восстановления (см. таб.2)

U_p=0.75* U_{обр. max}=0.75*331.02=248.265 B

U_{обр. max}=331.02 В – допустимое обратное напряжение (см. 2.3.6.1)

Резистор рассчитывается по формуле:

(2.5.5.2), [6. c.375]

R≤11.24 Ом

L=8.6*10^-5 – индуктивность обмоток трансформатора.

Мощность, выделяемая на R-C цепочке:

Р=0,042 Вт (2.5.5.3), [6, c.375]

Исходя из этих данных, выбираю резистор С2-23, имеющий следующие характеристики:

Номинальная мощность рассеивания – 0,0625 Вт [8, c.55]

Предельное номинальное сопротивление – 5,1 Ом [8, c.55]

Выбираю конденсатор К75-24, имеющий следующие характеристики:

Номинальное напряжение – 630 В [9, c.200]

Номинальная ёмкость – 0,68 мкФ [9, c.200]

 

Защита от коммутационных перенапряжений со стороны переменного тока

Для защиты от коммутационных перенапряжений со стороны переменного тока включаем перед выпрямителем R-C цепочки звездой.

Резистор рассчитывается по следующей формуле:

R=(U_д-U_p)/I_a=(900-205,2)/100=6,948 Ом

U_д=900 В – допустимое для вентиля значение неповторяющегося напряжения (см. табл. 2)

U_p=205,2 В – амплитуда рабочего напряжения на вентиле (см. табл. 2)

I_a=100 А – средний ток, протекающий через вентиль (см. 2.1.1).

Ёмкость рассчитывается по формуле:

(2.5.6.2), [2, c.371]

C=4.147 мкФ

W_L=159.236

ε=I_ном/I_н=1

k_ном=1 – отношение амплитудного значения номинального тока к действительному.

Исходя из этих данных выбираю резистор С2-23, имеющий следующие характеристики:

Номинальная мощность рассеивания – 0,0625 Вт

Предельное номинальное сопротивление -4,3 Ом

 

Выбираю конденсатор КС2-0,24-40-3У3, имеющий следующие характеристики:

Номинальное напряжение-630 В

Номинальная ёмкость – 6,8 мкФ

 

Расчет энергетических показателей установки в диапазоне номинального режима

Коэффициент полезного действия

(3.1.1), [1, c.30]

Р_н=80 кВт – мощность, передаваемая в нагрузку.

∑ΔР= ΔР_в+ ΔР_тр+ ΔР_Д+ ΔР_всп – суммарная мощность потерь выпрямителя (3.2.2), [6, c.104]

ΔР_в=m*ΔU_в*I_{в ср.}=6*1,25*100=750 Вт- потери в вентилях (3.2.2), [6, c.104]

m=6 – число пульсаций.

ΔU_в=1,25 В – потери напряжения на вентиле [1, c.30]

I_{в ср}=100 А – средний ток вентиля (см. 2.1.1)

ΔР_тр= ΔР_кз+ ΔР_хх=1970+370 =2,34 кВт – суммарные потери в трансформаторе

ΔР_кз=1970 Вт – потери к.з. трансформатора (см. табл.2)

ΔР_хх=370 Вт – потери х.х. трансформатора (см. табл.2)

ΔР_всп=1600 Вт – потери во вспомогательных установках, (0,3-3)% от мощности нагрузки [1, c.30]

ΔР_Д=Iн²*R_p=300²*0.000982=88.38 Вт

Iн=300 А – ток нагрузки.

R_p=0,000982 Ом –активное сопротивление реактора.

∑ΔР=750+2340+88,38+1600=4778,38 Вт

η=0,934

 

Коэффициент мощности

χ=ν*Cosφ=0,955*Cos(36,175)=0,771 (3.2.1), [6, c.161]

ν=0,955 – коэффициент искажения для трехфазной мостовой схемы [1, c. 30]

φ=α+γ/2=32.35+7.65/2=36.175^о – угол сдвига первой гармоники тока по отношению к напряжению.

α=32,35^о – номинальный угол регулирования (см 2.3.6.4)

γ=7,65^о – угол коммутации (см 4.1.3);