1. Расчёт среднего значения тока и сопротивления нагрузки

Среднее значения тока нагрузки:

Сопротивление нагрузки:

2. Выбор вентилей

Среднее значение тока, протекающего через вентиль:

Максимальный ток через вентиль:

Максимальное обратное напряжение на вентиле

Выбираем по каталогу тиристор «Т 141-63». Проверка правильности выбора тиристора:

Следовательно, тиристор выбран правильно.

3. Выбор согласующего трансформатора

Требуемая мощность трансформатора:

Необходимое напряжение вторичной обмотки трансформатора:

По расчетным данным выбираем трансформатор «ОС-10»:

Тип	Номинальная мощность, S, кВа	Напряжение		Потери			Uк.з., %		КПД, %
		Первичная обмотка, В	Вторичная обмотка, В		Хол. Ход, Вт	Кор. Зам., Вт
ОС-10	10	220	127		130	330		4.5		95

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

Полное сопротивление фазы трансформатора:

Активное и индуктивное сопротивления фазы трансформатора:

Коэффициент трансформации:

Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора:

4. Выбор параметров фильтров

Назначением фильтра является снижение пульсаций выпрямленного тока на зажимах нагрузки, когда при максимальных углах управления преобразователя коэффициент пульсации на зажимах выпрямителя q₁ больше, чем это определено заданием q₂.

Для регулируемого выпрямителя значение коэффициента пульсаций должно оп­ределяться при максимальном угле управления α_max, когда U_{α min} минимально.

Напряжение при холостом ходе выпрямителя:

Максимальный угол управления:

Коэффициент пульсации на зажимах выпрямителя:

Так как q₁=0.229 < q₂=0.60, фильтр не нужен.

5. Определение характеристик преобразователя

Суммарное сопротивление цепи нагрузки выпрямителя:

где r_тр – активное сопротивление фазы трансформатора;

r_ф – активное сопротивление фильтра (дросселя);

r₁ – сопротивление вентиля;

R_х – индуктивное сопротивление фазы трансформатора, учитывающее потерю напряжения за счет угла коммутации γ.

Активное сопротивление фильтра равно нулю, так как фильтр отсутствует.

Значение r₁ чаще всего определяется через падение напряжения на вентиле U_a при условии, что через вентиль протекает постоянный по величине ток (тогда U_a=const).

5.1. Внешняя характеристика преобразователя

Так как U_d0 трансформатора меньше U_d, определенного ранее, то α_min будет соответствовать α=0. С учетом начального угла регулирования α_min построим нагрузочную характеристику U_d при α_min=const и при α_max=const.

При α=0:

При α_max:

Вид характеристики показан на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Внешняя характеристика преобразователя.

5.2. Регулировочная характеристика Эта характеристика отражает закон изменения напряжения холостого хода в функции от угла управления α.

Это выражение действительно только в диапазоне углов управления α, при которых кривая выпрямленного тока остается непрерывной (в режиме, близком к Х_d= ).

α	0	20	40	60	75	90
Udα	161.7	152	124	80,9	42	0