Напряжение питающей сети определено стандартом на качество электрической энергии. Его максимальное отклонение от номинала может достигать ± 10%. Поэтому необходимо обеспечить номинальное выпрямленное напряжение и при минимально возможном напряжении сети. При этом угол регулирования а в выпрямителе рационально иметь равным нулю. Тогда по (2.2.8), учитывая, что , имеем
,
полагая, что обмотки трансформатора будут соединены по схеме звезда - звезда и коэффициент трансформации входного трансформатора
.
Опираясь на соотношения из п. 2.2.8, находим и все остальные расчетные величины. Среднее значение выпрямленного тока
Среднее значение анодного тока вентиля
.
Действующее значение анодного тока вентиля
.
Выбираем тиристор по среднему значению анодного тока с учетом того, что коэффициент амплитуды Ка=3. Это тиристор Т9-100, имеющий следующие параметры: RДИН=0,002 Ом, =1,3 В. Класс вентиля по напряжению определим после уточнения максимального обратного напряжения на вентиле.
Действующее значение вторичного тока трансформатора
.
Действующее значение первичного тока трансформатора
.
Типовая мощность трансформатора определится с учетом того, что напряжение сети может быть больше номинального:
Согласно справочным данным для трансформатора ближайшей большей мощности типа ТСП-160 имеем следующие параметры: =2,3 кВт,
=0,7 кВт,
=6,2%.
Если по коэффициенту трансформации Кг готовый промышленный трансформатор не подходит, то потребуются проектирование и изготовление трансформатора, который будет иметь примерно те же значения интересующих нас параметров. Поэтому через эти параметры трансформатора определим нужные нам параметры элементов Т-образной схемы замещения трансформатора.
Модуль полного сопротивления короткого замыкания трансформатора
Активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к первичной стороне:
.
Реактивное сопротивление рассеивания обмоток трансформатора, приведенное к первичной стороне:
Тогда то же сопротивление, приведенное ко вторичным обмоткам трансформатора и называемое уже анодным сопротивлением Ха, будет равно
,
.
Осталось оценить параметры реального сглаживающего реактора с индуктивностью L , расчет которого делается для наихудшего по качеству выпрямленного тока режима с максимально возможным углом регулирования
. Этот угол появится при работе выпрямителя с максимальным напряжением в сети и будет определяться из регулировочной характеристики выпрямителя
.
Тогда
,
.
Коэффициент пульсаций выпрямленного тока задан не хуже 0,07:
,
,
где Id(6) - амплитуда первой гармоники пульсаций выпрямленного тока, являющейся в шестипульсном выпрямителе шестой гармоникой по отношению к частоте напряжения питающей сети. Эта гармоника в токе определяется через шестую гармонику в выпрямленном напряжении, которая при максимальном напряжении сети, равном 242 В, будет =0,18*556=102В.
Требуемая суммарная индуктивность контура выпрямленного тока
,
отсюда индуктивность сглаживающего реактора
.
По справочнику [26, 37] подбираем подходящий сглаживающий реактор на ток не менее 225 А. Это реактор типа ФРОС-250. У него активное сопротивление обмотки = 0, 012 Ом при индуктивности 3,2*10-3 Гн.
Теперь можно скорректировать расчет выпрямителя с учетом реальных параметров элементов.