4.2 Расчет и выбор силового трансформатора

При расчёте мощности и выборе трансформатора исходными являются следующие основные величины:

• Номинальное выпрямленное напряжение и ток преобразователя.

• Напряжение питающей сети.

• Допустимые колебания напряжения сети.

• Число фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора.

• Частота сети.

Расчёт следует начинать с определения требуемого вторичного напряжения трансформатора

(4.2)

где – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления (табл.4.1)

Таблица 4.1 – Коэффициенты схемы выапрямления

Расчётные коэффициенты схемы выпрямления
Схема выпрямления	Коэффициенты
	kсх	ав	в		d	kn
Трёхфазная нулевая	1,17	1	0,007	0,0148	0,0085	1,345
Трёхфазная мостовая	2,34	2	0,0025	0,0052	0,0043	1,045

Максимально-расчётное значение выпрямленной ЭДС Е_do в режиме непрерывного тока определяется

(4.3)

где Е_н – номинальное значение ЭДС двигателя;

I_dн – номинальное значение выпрямленного тока преобразователя;

– минимальный угол регулирования;

– падения напряжения на тиристоре ( = 1 2 В);

k_сет – коэффициент, учитывающий индуктивность сети переменного тока;

и_к%; – напряжение к.з. и потери меди трансформатора;

а_в – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления;

в, С_св, d – расчётные коэффициенты;

– возможные колебания напряжения сети (510%);

R_я – активное сопротивление двигателя с учётом сопротивления якоря, добавочных полюсов, приведённое к рабочей температуре 80° С

(4.4)

При определении E_do необходимо предварительно задаться следующими величинами:

В случае, когда к двигателю предъявляются высокие требования в отношении быстродействия при отработке разного рода возмущений за счёт изменения напряжения преобразователя величину а_тin следует принимать порядка 2530°. Еслиособых требований в отношении динамических показателей ЭП не предъявляется, значение а_тin можно принять 1520°.

Величина k_сет определяется соотношением мощности системы ТП-Д и питающей сети. Если эти мощности соизмеримы, то обычно выбирается в пределах 1,31,5. Этоотносится к мощным приводам. При проектировании маломощных ЭП и ЭП средней мощности величину k_сет уменьшают до 11,2.

Расчётная мощность трансформатора определяется по формуле

кВА (4.5)

где k_cx – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления (табл.4.1).

Для питания тиристорных преобразователей используются следующие серии трансформатора:

1. Сухие трансформаторы серии ТСП, ТСЗП, типовой мощности 10125 кВА.

2. Сухие трансформаторы серии ТСЗП, типовой мощности 1601000 кВА.

3. Масляные трёхобмоточные трансформаторы серии ТМТП, ТДТП, ТРДТП типовой мощности 320032000 кВА.

4. Масляные двухобмоточные трансформаторы серии ТМП, ТРМП типовой мощности 25006300 кВА.

При выборе трансформатора необходимо руководствоваться полученным значением мощности S, вторичного фазного напряжения U_2Ф, а также заданным значением первичного напряжения частоты сети, числа фаз первичной и вторичной обмоток.

После выбора трансформатора произведем расчетысопротивлений.

Полное сопротивление фазы трансформатора, приведённое ко вторичной обмотке:

(4.6)

где линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Активное сопротивление фазы трансформатора:

(4.7)

где m – число фаз обмотки трансформатора.

Значения , берутся из технических данных выбранного трансформатора. Индуктивное сопротивление фазы трансформатора определяется:

(4.8)

Индуктивность фазы трансформатора:

(4.9)