可得晶闸管的额定电流
IT?AV??(1.5~2)IT(AV)计算结果 :
IVT?5.3789~7.1719A 取10A 1.57 3. 电抗器的设计
(1)交流侧电抗器的选择
为限制短路电流,所以在线路中应接入一个空心的电抗器,称为进线电抗器。
(2)直流侧电抗器的选择 直流侧电抗器的主要作用为限制直流电流脉动;轻载或空载时维持电流连续;在有环流可逆系统中限制环流;限制直流侧短路电流上升率。
限制输出电流脉动的电感量Lm 的计算
Lm??UdmU2??103U2 式(3-2)
2?fdSiIdSi-----电流脉动系数,取5%~20%,本设计取10%。
fd-----输出电流的基波频率,单位为HZ,对于三相全控桥fd?300HZ
式中,
表3-2 电感量的相关参数 电感量的有关数据 单相全控桥 三相半波 三相全控桥 带平衡电抗器的双反星形 100 150 300 300 Lm fd 最大脉动时的?值 Udm/I2 LL LB KL KB 900 1.2 2.85 3.18 900 0.88 1.46 6.75 900 0.80 0.693 3.9 2.52 900 0.80 0.348 7.8 Lj Kj 反并联线路
交叉线路 0.67 输出电流保持连续的临界电感量LL的计算:
LL?KLU2/Idmin 式(3-3)
式中,Idmin为要求连续的最小负载的平均值,本设计中Imin?5%IN;U2为变流装置交流侧相电压有效值。 代入已知参数,可求的 Lm=4.25mH
LL=20.33mH
Lm和LL包括了电动机电枢电感量LD和折算到变流变压器二次侧的每相绕组漏电感LB,所以应扣除LD和LB,才是实际的限制电流脉动的电感Lma和维持电流连续的实际临界电感LLa。
LD?KDUN?103 式(3-4)
2pnIN LB =
KBU2UK% 式(3-5)
100IN式中, KD---计算系数,对于一般无补偿绕组电动机KD=8~12,对于快速无补偿绕组电动机KD=6~8,对于有补偿绕组电动机KD=5~6,其余系数均为电动机额定值,这里KD取10。np----极对数,取np=2。
Uk%-----变压器短路比,一般取为5%; KB------为计算系数,三相全控桥KB?3.9。
即 LD=10440?103?4.17mH
2?2?1200?220
LB=
3.9?322.755?5?0.286mH
100?220实际要接入的平波电抗器电感LK
Lk?max?Lm,LL??LD?2LB?20.33?4.17?2?0.286?15.59mH
电枢回路总电感L?
L??Lk?2LB?LD?15.59?2?0.286?4.17?20.33mH 可取20mH
4.保护电路的设计 (1)过电压保护
通常分为交流侧和直流侧电压保护。前者常采用的保护措施有阻容吸收装置、硒堆吸收装置、金属氧化物压敏电阻。这里采用金属氧化物压敏电阻的过电压保护。
压敏电阻是有氧化锌,氧化铋等烧结制成的非线性电阻元件,它具有正反相同很陡的伏安特性,正常工作是漏电流小,损耗小,而泄放冲击电流能力强,抑制过电压能力强,此外,它对冲击电压反映快,体积又比较小,故应用广泛。
在三相的电路中,压敏电阻的接法是接成星形或三角形如图3-3所示。
图3-3 二次侧过电压压敏电阻保护
压敏电阻额定电压的选择可按下式计算:
U1mA??0.8~0.9?压敏电阻承受的额定电压峰值
式(3-6)
式中 U1mA------压敏电阻的额定电压, VYJ型压敏电阻的额定
电压有:100V、200V、440、760V、1000V等;?为电网电
压升高系数,可取1.05~1.10。压敏电阻承受的额定电压峰值就是晶闸管控制角?=30o时输出电压Ud?。由此可将式(1-6)转化成
1.05?6U2cos?
0.8~0.9敏电阻额
U1mA? 可
得压定电压
1.053U1mA??6?322.755??798.78~898.63V
0.8~0.92所以压敏电阻额定电压取850V型压敏电阻。 (2)过电流保护
在本设计中,选用快速熔断器与电流互感器配合进行三相交流电路的一次侧过电流保护,保护原理图3-4如下:
图3-4 一次侧过电流保护电路
(1)熔断器额定电压选择:其额定电压应大于或等于线路的工作电压。
本课题设计中变压器的一次侧的线电压为760V,熔断器额定电压可选择800V。
(2)熔断器额定电流选择:其额定电流应大于或等于电路的工作电流。
本课题设计中变压器的一次侧的电流I1
I1?I2U2/U1=341?322.755/760?144.82A 熔断器额定电流 IFU?1.6I1?232A
因此,如图3-4在三相交流电路变压器的一次侧的每一相上串上一个熔断器,按本课题的设计要求熔断器的额定电压可选400V,额定电流选232A。 2.5晶闸管的触发电路
晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲,保证晶闸管在必要的时刻由阻断转为导通。晶闸管触发电路往往包括触发时刻进行控制相位控制电路、触发脉冲的放大和输出环节。触发脉冲的放大和输出环节中,晶闸管触发电路应满足下列要求:
(1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通,三相全控桥式电路应采用宽于60°或采用相隔60°的双窄脉冲。
(2)触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流3~5倍,脉冲前沿的陡度也需增加,一般需达1~2A∕us。
(3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极的伏安特性的可靠触发区域之内。
(4)应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
理想的触发脉冲电流波形如图4-1。
图4-1 理想的晶闸管触发脉冲电流波形
t1~t2-----脉冲前沿上升时间(?1?s)
t1~t3----强脉冲宽度 IM---强脉冲幅值(3IGT~5IGT) t1~t4---脉冲宽度 I--脉冲平顶幅值(1.5IGT~2IGT)