Расчёт индуктивности и выбор сглаживающего дросселя

Пульсации выпрямленного напряжения на выходе преобразователя вызывают пульсации тока в силовой цепи, что ухудшает условия коммутации двигателей постоянного тока и приводит к дополнительному нагреву всех ее элементов. Величина пульсаций тока зависит от схемы выпрямителя, угла управления и индуктивности цепи нагрузки. С целью уменьшения пульсаций тока до необходимого уровня в цепь нагрузки включают сглаживающие дроссели.

Требуемая индуктивность сглаживающего дросселя в якорной цепи рассчитывается по гармонической составляющей наименьшей кратности, так как при гармонических составляющих более высоких порядков дроссель действует более эффективно как вследствие уменьшения амплитуд гармонических, так и повышения индуктивного сопротивления дросселя с возрастанием частоты.

Поэтому необходимое значение индуктивности силовой цепи рассчитывается из условия обеспечения требуемого уровня пульсаций основной гармоники тока нагрузки. Допустимый уровень пульсаций действующего значения тока якоря составляет 2 % от номинального для компенсированных, 5−7 % для некомпенсированных электродвигателей и до 15 % для машин малой мощности.

Требуемая индуктивность цепи выпрямленного тока, Гн,

 

                      (1.37)

 

где   – допустимый уровень пульсаций основной гармоники тока нагрузки, % (табл. 1.2); m – число пульсаций выпрямленного напряжения(табл.1.2.1); − номинальное значение тока двигателя(табл. 9.1); f − частота питающей сети;  − относительная величина действующего значения первой гармоники выпрямленного напряжения при максимальном угле управления (табл. 1.2.2):

 

                (1.38)

 

 ₋ максимальное значение ЭДС преобразователя при = 0.

 

                               (1.39)

 

Здесь  – действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора;  – коэффициент схемы по напряжению (табл. 1.2.1).

Необходимая индуктивность сглаживающего дросселя, Гн,

,   (1.40)

 

где −  − индуктивность уравнительного дросселя (в реверсивных схемах с совместным управлением группами вентилей); – индуктивность рассеяния силового трансформатора;  - индуктивность токоограничивающего реактора; – индуктивность якорной цепи двигателя, Гн;

 

.              (1.41)

 

Здесь = 0,25 для компенсированных и = 0,6 для некомпенсированных электродвигателей;  – число пар полюсов; – номинальная угловая скорость двигателя, С ^-1 , - номинальная скорость двигателя, об/мин (табл. 1.1.1).

При использовании токоограничивающих анодных реакторов для снижения величины токов короткого замыкания в преобразователе в формуле (1.2.40) следует учитывать индуктивность этих реакторов. Технические данные сглаживающих дросселей приведены в приложении, таблицы П6 и П7. В пояснительной записке необходимо привести выписку из табл. П.6 или П.7 с техническими данными реактора.