Определим объем трансформатора.

Объем трансформатора зависит от типа его сердечника.

Для типа:

 

ПЛ: V_ТР = 1500∙V₀ (см³)

ЕЛ: V_ТР = 2080∙V₀ (см³),

 

где

 

 

Здесь В_m - максимально допустимое значение магнитной индуктивности при f = 50 Гц, В_m = 1,5 Тл- плотность тока при f = 50 Гц, j = 1,5 А/мм²- частота сети, f = 50 Гц

Р_т - типовая (расчетная) мощность

Причем

 

 

Для двухтактной 1ф схемы К_им = 0,814

Для однотактная 3ф схемы К_им = 0,74

Для двухтактная 3ф схемы К_им = 0,96

) Для первого варианта проектируемого ВУ:

 

 Вт

= 11,549 см³_ТР = 1500∙11,549 = 17324 см³

 

) Для второго варианта проектируемого ВУ:

 

 Вт

= 12,406 см³

V_ТР = 2080∙12,406 = 25804,5 см³

 

) Для третьего варианта проектируемого ВУ:

 

 Вт

= 10,218 см³

V_ТР = 2080∙10,218 = 21252,8 см³

Определим потери мощности в элементах ВУ:

Потери мощности в стали трансформатора с сердечником из холоднокатаной стали зависят от типа сердечника.

Для сердечника ПЛ:

Для сердечника ЕЛ: . Где:

 

 Вт

 

Найдем:

) Для первого варианта проектируемого ВУ:

 

 = 27,6 Вт

 

) Для второго варианта проектируемого ВУ:

 

 = 56,6 Вт

 

) Для третьего варианта проектируемого ВУ:

 

 = 46,62 Вт

Определим потери мощности в меди трансформатора.

Потери мощности в меди трансформатора зависят от мощности Р₀:

 

При Р₀ ≤ 10 кВт Р_пм = 4∙ Р_пст

 

) Для первого варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пм = 4∙ 27,6 = 110,4 Вт

 

) Для второго варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пм = 4∙ 56,6 = 226,4 Вт

 

) Для третьего варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пм = 4∙ 46,62 = 186,5 Вт

Определим потери в полупроводниковых диодах:

1) Для первого варианта проектируемого ВУ:

 

U_обр = =1,57∙120 = 188,4 В

 

) Для второго варианта проектируемого ВУ:

 

U_обр = =2,1∙120 = 252 В

 

) Для третьего варианта проектируемого ВУ:

 

U_обр = =1,05∙120 = 126 В

Далее выбираем тип диода:

Согласно справочнику выберем мощный низкочастотный диод типа Д246А.

Его электрические параметры:

 

U_{обр. мax} = 400 В, I_{пр. мах} = 10 А, U_пр = 1 В

 

Количество диодов в схемах:

двухтактной однофазной - 4 диода,

однотактной трехфазной - 3 диода,

двухтактной трехфазной - 6 диодов.

Определим потери мощности в полупроводниковых диодах

( при t _эф=0,245 ×10 - ⁶ с):

_пд= P _пста + P _пдин или P _пд= I _пр × U _пр + 0,5 I _пр × U _пр × f _пер × t _эф,

 

где t _эф - длительность существования носителей;

U _{пр -} прямое напряжение, приложенное к диоду;

I _{пр -} протекающий через него прямой ток;

f _пер - частота переключения сети.

При f _пер = 50 Гц динамическую составляющую потерь P_пдин можно не учитывать.

Найдем величину потерь мощности в одном диоде:

1) Для первого варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пд = 10∙ 1 = 10 Вт

 

) Для второго варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пд = 6,67∙ 1 = 6,67 Вт

 

) Для третьего варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пд = 6,67∙ 1 = 6,67 Вт

Найдем суммарные потери мощности в схемах:

1) Для первого варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пд = 10∙4 = 40 Вт

 

) Для второго варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пд = 6,67∙ 3 = 20,01 Вт

 

) Для третьего варианта проектируемого ВУ:

 

Р_пд = 6,67∙ 6 = 40,01 Вт