3.4 Расчетпараметровтяговоготрансформатораивходноговыпрямителя

1)Внешняяхарактеристикавходного выпрямительногопреобразователя (ВУилиВИП)выражаетзависимостьвыпрямленногонапряженияUdоттокаId(ри сунок3.4.).

Этазависимостьпредставляетсобойпрямуюлинию,однаточкакоторойсоответст вуетзначениювыпрямленногонапряженияхолостогоходаUdoпривыпрямленно мтокеId=0,вторая–выпрямленногонапряженияUdприноминальном выпрямленномтокеId.н..:

Рисунок 3.4. Внешняя характеристика выпрямителя.

` .н. = ф ф.н.,(3.15)

` .н. = 3 ∙ 298 = 894 А

ГдеNФ– числорезонансныхфильтров,подключенныхкодномувходномувыпрямителю,о пределяемоепоупрощеннойпринципиальнойсхемесиловыхцепейэлектровоза (моторноговагона электропоезда).

Падение напряжения ∆ э = .0 − обусловлено реактивным и активным сопротивлением тягового трансформатора и цепи выпрямленного тока, а также падением напряжения в вентилях выпрямительной установки.

2)Реактивноесопротивлениетяговоготрансформаторавноминальном режиме рассчитывают по уравнению:

31

где uк = 10 % – напряжение короткого замыкания тягового трансформатора (в расчетное выражение подставляется в процентах).

10 ∙ 3527 Хн = (100 − 0,7 ∙ 10) ∙ 894 ∙ 0,9 = 0,47 Ом.

3)Активноесопротивлениетяговоготрансформаторавноминальномрежиме вычисляют поформуле:

н = (0,015 ÷ 0,02) ` .н. ,(3.17)

.н.0,9

3527н = 0,015 ∙ 894 ∙ 0,9 = 0,07 Ом.

4)Выпрямленноенапряжениехолостогоходавноминальномрежиме определяют по уравнению:

где k1 = 1,1 – коэффициент, учитывающий влияние пульсации тока на падение напряжения;

k2 = 0,7 ÷ 0,75 – коэффициент, учитывающий влияние падения напряжения на активном сопротивлении трансформатора на падение выпрямленного напряжения;

k2эф = 0,95 – коэффициент эффективности для цепей переменного тока;

k2эф.d. =1,04 – коэффициент эффективности для цепей выпрямленного тока;

R – активное сопротивление цепи выпрямленного тока, обычно принимается равным активному сопротивлению сглаживающего реактора, в курсовой работе принять Rd.н. = 0,0068 Ом;

ΔUВВ = 5 В – падение напряжения в вентилях выпрямительной установки.

32

2.0.н = 3527 + 1,1 ∙ ∙ 894 ∙ 0,47 + 0,72 ∙ 0,95 ∙ 894 ∙ 0,07 + 1,04 ∙ 894

∙ 0,0068 + 5 = 3874 В.

Эквивалентноепадениенапряжениявноминальномрежимерассчитывают поформуле:

∆ э.н. = 3874 − 3527 = 347 В.

При использовании ВИПа в качестве входного выпрямителя необходимо определить значения Ud.0.i и Ud.i. для границ всех зон регулирования выпрямленного напряжения. Расчет представлен в виде табл.3.2.

Таблица 3.2. – Расчет внешних характеристик выпрямительной установки.

Эквивалентное падение напряжения на границе i-й зоны регулирования определяем по формуле:

33

где Хi , Ri – значения реактивного и активного сопротивлений тягового трансформатора на границе i-й зоны регулирования выпрямленного напряжения, определяемые в долях от Хн, Rн соответственно, Ом.

Построение внешней характеристики входного выпрямителя выполняем в соответствии с рекомендациями настоящего подраздела:

внешние характеристики выпрямительно-инверторного преобразователя на границах зон регулирования выпрямленного напряжения строят по данным таблицы 2, используя значения Ud.0.i и Ud.i.

Напряжениехолостогоходавторичнойобмоткитяговоготрансформатора в номинальном режиме определяют по формуле:

2н = 1,11 ∙ 3874 = 4261 В.

8)Числовитковвторичнойобмоткитяговоготрансформаторарассчитываютпоур авнению:

где е0 = 20 ÷ 25 В/виток – ЭДС витка вторичной обмотки тягового трансформатора.

42612 = 22 = 194.

Число витков секций вторичной обмотки тягового трансформатора определяем по формуле:

194с. = 4 = 48.

где j = 1, …, mз – номер зоны регулирования напряжения;

mз = 4 – число зон регулирования напряжения.

34