 |
 |
 |
 |
стержне магнитопровода при работе «своей» фазы и поочередной работе двух других фаз противоположны по знаку и по суммарной величине равны потоку рабочей фазы. Таким образом, в каждом стержне трансформатора изменение потока за один период тока сети равно нулю. Вторичные обмотки трансформатора соединяются звездой с нулевой точкой. В каждую фазу включается блок параллельно соединенных диодов. Выпрямление тока на стороне низкого напряжения происходит аналогично однополупериодному выпрямлению при трехфазной схеме с нулевым выводом.
Для расчета трансформатора с трехфазным нулевым выпрямителем задаются следующие технические данные:
1. Сетевое напряжение трехфазной сети 3~Uc в вольтах.
2. Частота тока / в герцах.
3. Типы управляемых вентилей, включенных по одному в каждую фазу первичной обмотки, и падение напряжения на них AUi. (В случае применения тиристоров AUi не учитывается.)
4. Типы неуправляемых силовых кремниевых вентилей, параллельно соединенных в блок и включенных в каждую фазу вторичной обмотки. В связи с тем что падение напряжения на неуправляемых вентилях велико, оно должно быть обязательно задано и учтено при расчете.
5. Наличие и глубина фазового регулирования выпрямленного (сварочного) тока.
6. Автоматическая стабилизация выпрямленного тока изменением угла а при колебаниях напряжения сети в пределах ±10 %.
7. Схемы соединения обмоток фаз трансформатора: треугольник - звезда с нулевой точкой.
8. Выпрямленный (сварочный) ток, соответствующий номинальной ступени, h ном d в килоамперах.
9. Выпрямленное вторичное напряжение на электродах машины при холостом ходе Uzoa в вольтах и пределы его регулирования.
10. ПВ в процентах (или параметры режима сварки деталей, принятых за номинальные, и кратковременная производительность машины - см. § 1.11 и 1.21).
11. Геометрические размеры вторичного контура машины. Сечения всех элементов токопровода и плеч выпрямительного блока.
Как примечание следует отметить: а) при расчете выпрямленного тока используются методы теории выпрямителей при малых углах регулирования: a=0...Jt/6; б) при расчете выпрямленного напряжения не учитывается влияние намагничивающей составляющей первичного фазного тока.
Порядок расчета трансформатора следующий.
Исходя из заданного номинального значения выпрямленного тока:
1. Корректируется заданное вторичное выпрямленное номинальное напряжение XX:
20d = /2Н0М d {Гк. 3 + Гээ) + Af/2. (7.10)
Здесь Гк. 3 - сопротивление машины при коротком замыкании электродов, приведенное к стороне постоянного тока:
Гк. 3 = Гэкв. ф + Хэкв, (7.11)
экв. ф - Гф
/1 V \
+ гд (7.12)
- эквивалентное фазное сопротивление, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора с учетом параллельной работы фаз; Гф - сопротивление фазы, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора; v - угол коммутации при передаче выпрямленного тока с фазы на фазу; при расчете можно принимать v=30°; Гд - динамическое сопротивление неуправляемых вентилей;
Хэкв=Хф (7.13)
- эквивалентное индуктивное сопротивление, приведенное к стороне постоянного тока, определяющее падение напряжения при коммутации тока; Хф - индуктивное сопротивление фазы, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора; гэ - сопротивление участка электрод - электрод совместно со свариваемыми деталями; AU2 - падение напряжения на блоке неуправляемых вентилей. (Для мощного кремниевого вентиля AU2~ ~1 В.) При расчете сопротивлений могут быть использованы методики, приведенные в § 1.15 и 1.16.
Определяются:
2. Индуктивность сварочного контура Lc. к по § 1.17.
3. Постоянная времени цепи выпрямителя
Т = 1е.:к/(-к.з + Гээ). (7.14)
4. Минимальное фазное напряжение первичной обмотки трансформатора, соответствующее режиму стабилизации при а=0:
(/ф=(/, 0,Шст340 В. (7.15)
5. Фазное вторичное напряжение трансформатора при холостом ходе
U=Udll,l7. (7.16)
6. Номинальный коэффициент трансформации при Ш2ф=]
Киф/иф. (7.17)
Число витков каждой фазы первичной обмотки на номинальной ступени Wi = K. На любой другой (i-й) ступени Ш1(1) = /С(о-
7. Амплитуда вторичного фазного тока
2Ф m = /г<г- (7.18)
8. Действующее значение вторичного фазного тока во время импульса тока, если принять ток прямоугольной формы длительностью за период 2п/3,
Ы = 1ы1л1- (7.19)
9. Амплитуда первичного фазного тока (без учета намагничивающей составляющей)
hrn = hdlK. (7.20)
10. Действующее значение первичного фазного тока во время импульса тока
/1Ф = /2Жл/з1. (7.21)
11. Длительный вторичный фазный ток
/2ф.чл-/2Фл/ПВ/100.
12. Длительный первичный фазный ток
1Ф.дл = /1Фл/ПВ/100.
13. Схема секционирования каждой фазы первичной обмотки - по гл. 3. Расчет обмоток - по гл. 4.
14. Индукция в стержне магнитопровода трансформатора принимается равной В = 1,25... 1,4 Тл. Сечение стержня магнитопровода
S= . (7.23)
4,44fBK)iHOM
15. Полная мощность, потребляемая выпрямителем из трехфазной сети,
5=1,217- Ггк.з+Гзэ+-У (7.24)
Дальнейший расчет трансформатора с трехфазным нулевым выпрямителем производится по методике, приведенной в гл. 4.
7.7.3. Трансформаторы с шестифазным нулевым выпрямителем. В наиболее мощных машинах целесообразно применять ше-стифазные нулевые выпрямители, которые по энергетическим показателям являются значительно эффективнее трехфазных. При низких вторичных напряжениях и больших токах наиболее
(7.22)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [ 112 ] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139