Реферат: Расчёт сварочного выпрямителя, предназначенного для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа и под флюсом деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей
Министерство образование Российской Федерации
Санкт-Петербургский институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)
Кафедра «Технология и оборудование сварочного производства»
Курсовая работа
по теме: Расчёт сварочного выпрямителя, предназначенного для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа и под флюсом деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей
Выполнил:
Ст.гр.№5303
Ковальков А. Е.
Проверила:
Приёмышева Г. А.
Санкт-Петербург 2010
Исходные данные
| Наименование параметра | Обозначение параметра | Величина |
| 1. Номинальное напряжение трёхфазной питающей сети частотой fс =50 Гц, В | Uс | 380 |
| 2. Номинальный выпрямленный (сварочный) ток, А | Idн | 500 |
| 3. Номинальное выпрямленное (рабочее)напряжение на зажимах выпрямителя при номинальном токе, В | Udн | 50 |
| 4. Номинальный режим работы (продолжительность нагрузки) при цикле сварки 10 мин, % | ПН% | 60 |
| 5. Способ регулирования сварочных параметров | тиристорный | |
| 6. Внешняя характеристика | жёсткая | |
| 7. Система охлаждения | Воздушнаяпринудительная | |
| 8. Класс изоляции | F | |
9.Кострукционные особенности: а) материал магнитопровода б) материал обмоток трансформатора | Сталь 3413 Алюминиевые провода |
Выбор схемы выпрямления
Выбор осуществляется из четырёх самых распространённых схем выпрямления:
— Трёхфазная мостовая схема
— Шестифазная с нулевой точкой
— Схема с уравнительным реактором
— Кольцевая схема
Учитывая исходные данные, выбираем шестифазную схему выпрямления с уравнительным реактором, получившей широкое применение при сварке в углекислом газе. Схема обладает хорошим использованием вентилей и небольшой расчётной мощностью трансформатора.
Рисунок 1. «Схема выпрямления с уравнительным реактором»
В этой схеме трансформатор имеет одну первичную обмотку, соединённую в треугольник, и две группы вторичных обмоток, каждая из которых соединена в звезду, причём в первой группе нулевая точка образована концами обмоток, а во второй группе — началами обмоток. Таким образом, фазные напряжения смещены дуг относительно друга на 180 ̊. В результате имеем два трёхфазных выпрямителя, работающих параллельно через уравнительный реактор на общую нагрузку.
Основные параметры выпрямителя
1) Ориентировочное значение напряжения холостого хода выпрямителя:
Udxx =(1,4÷1,8)∙Udн =(1,4÷1,8)∙50=70÷90(В)
Udн – номинальное выпрямленное напряжение
Принимаем Udxx =80(В)
2) Длительно допустимый по нагреву ток выпрямителя:
Idдл =Idн ∙=500∙=387 (А)
Idн – номинальный выпрямленный ток
ПН — продолжительность нагрузки
Расчёт силового трансформатора
1. Расчёт фазных токов и напряжений обмоток трансформатора:
По выбранной схеме выпрямления и схеме соединения первичной обмотки в треугольник рассчитываем:
1.1. Вторичное фазное напряжение:
U2ф = ==68,4 (В)
1.2. Реальное значение напряжения холостого хода выпрямителя:
Udxx0=1,35∙ U2ф =1,35∙68,4=92,3 (В)
1.3. Действующее значение тока вторичных обмоток трансформатора:
I2ф = Idн ∙0,289=500∙0,289=144,5 (А)
выпрямитель катушка трансформатор сварочный
1.4. Расчётное значение тока вторичных обмоток:
I2ф расч. =I2ф ∙=144,5∙=111,9 (А)
1.5. Коэффициент трансформации:
При соединении первичной обмотки в треугольник
Кт ===5,56
1.6. Действующее значение фазного тока первичной обмотки:
I1ф =0,41∙∙Idн =0,41∙∙500=36,87 (А)
I1ф =36,87∙1,05=38,7 (А)
1,05-коэффициент, учитывающий влияние тока холостого хода на номинальный первичный ток
1.7. Расчётное значение тока первичных обмоток:
I1ф расч. =I1ф ∙=38,7∙=29,98 (А)
1.8. Значение номинальной отдаваемой (выпрямленной) мощности выпрямителя:
Pdн =Idн ∙ Udн =500∙50=25000 (Вт)=25 (кВт)
1.9. Значение потребляемой мощности:
При соединении первичной обмотки в треугольник
Pсети =Uc ∙I1ф ∙3∙10-3 =380∙38,7∙3∙10-3 =44,1 (кВА)
2. Предварительный расчёт магнитной системы и обмоток:
2.1. Значение ЭДС, приходящейся на один виток:
e0=(0,08÷0,045)∙Pсети расч.
Pсети расч. =Pсети ∙=44,1∙=34,2 (кВА)
e0=(0,08÷0,045)∙34,2=2,736÷1,539
Принимаю e0=2,7 (В/виток)
2.2. Предварительное число витков вторичной обмотки:
W2’ ===25
2.3. Предварительное число витков первичной обмотки:
W1’ =
U1ф =Uc – при соединении первичной обмотки в треугольник
W1’ ==141
2.4. Окончательное число витков первичной и вторичной обмоток:
Принимаем окончательное число витков вторичной обмотки W2 =28.
Тогда окончательное значение ЭДС на один виток:
e0===2,44 (В/виток)
Окончательное число витков первичной обмотки:
W1 ===155,6
Принимаем W1 =156.
2.5. Предварительная плотность тока в обмотках трансформатора:
J1’ =1,5 (А/мм2 ) — в первичной
J2’ =2,35 (А/мм2 ) — во вторичной
2.6. Предварительные сечения проводов обмотки:
q1’ ===20 (мм2 )
q2’ ===49 (мм2 )
2.7. Активное сечение стали магнитопровода:
Предварительное активное сечение:
Sa’ =e0∙104 /4,44∙f0∙В’
f0– частота питающей сети;
В’ – предварительное значение магнитной индукции;
Для холоднокатаной анизотропной стали марки 3413 В’1,65 (Тл)
Sa’ =2,44∙104 /4,44∙50∙1,65=66,6 (см2 )
2.8. Полное сечение магнитопровода:
Предварительное полное сечение:
Sст’ =Sa’ /Кс
Кс – коэффициент заполнения стали, Кс =0,95
Sст’ =66,6/0,95=70,1 (см2 )
2.9. Определение ширины пластины магнитопровода:
Учитывая мощность выпрямителя, выберем рекомендуемую ширину bст =82 (мм)
2.10. Предварительная толщина набора магнитопровода:
lст’ =Scт’ ∙102 /bст =70,1∙102 /82=85,5 (мм)
Окончательную толщину набора принимаем lст =86 (мм)
Окончательное сечение магнитопровода:
Sст =lст ∙bст /100=86∙82/100=70,5 (см2 )
Окончательное активное сечение магнитопровода:
Sa =Sст ∙Кс =70,5∙0,95=67 (см2 )
Окончательная магнитная индукция:
В=e0∙104 /4,44∙f∙Sa =2,44∙104 /4,44∙50∙67=1,64 (Тл)
2.11. Суммарная площадь обмоток, которые необходимо разместить в окне:
Q=Q1 +Q2
Q1 – площадь первичной обмотки
Q1 =q1’ ∙W1 =20∙156=3120 (мм2 )
Q2 – площадь двух вторичных обмоток
Q2 =2∙q2’ ∙W2 =2∙49∙28=2744 (мм2 )
Q=Q1 +Q2 =3120+2744=5864 (мм2 )
2.13. Площадь окна магнитопровода:
Sок =2∙Q/Кзо
Кзо – коэффициент заполнения окна, Кзо =0,45
Sок =2∙5864/0,45=26062 (мм2 )
3. Окончательный расчёт магнитной системы трансформатора:
3.1. Ширина окна:
b0=(1,1÷1,5)∙bст
bcт – ширина стержня
b0=(1,1÷1,5)∙82=90,2÷123 (см)
Принимаю b0=112 (мм).
3.2. Высота окна магнитопровода:
h0=Sок /b0=26062/112=233 (мм)
3.3. Длина пластин (1го ,2го и 3го вида):
l1 =h0+bст =233+82=315 (мм)
l2 =2b0+bст =2∙112+82=306 (мм)
l3 =b0+bст =112+82=194 (мм)
Количество листов каждого типа:
n1 =lст ∙0,95∙3/0,5=86∙0,95∙3/0,5=490 (шт),
n2 = lст ∙0,95∙/0,5=163 (шт),
n3 = lст ∙0,95∙2/0,5=327 (шт)
lст – толщина набора магнитопровода
0,95 – коэффициент заполнения стали (Кс )
3.4. Масса стали магнитопровода:
Gc =[(h0+2bст )∙(2b0+3bст )-2h0∙b0]∙lст ∙0,95∙γ∙10-3
γ-плотность электротехнической стали 3413, γ=7,65 (г/см3 )
Gc =[(23,3+2∙8,2)∙(2∙11,2+3∙8,2)-2∙23,3∙11,2]∙8,6∙0,95∙7,65∙10-3 =84 (кг)
3.5. Потери в стали магнитопровода:
Pc =К0∙Gc ∙p0∙Кур
К0– коэффициент, учитывающий добавочные потери в стали за счёт изменения структуры листов при их механической обработке, К0=1,2.
Кур – коэффициент увеличения потерь для анизотропных сталей, являющейся функцией геометрических размеров магнитопровода.
В зависимости от величины 3h0+4b0 /bст =3∙23,3+4∙11,2/8,2=14 -получаем Кур =1,15.
p0 –удельные потери в 1 кг стали марки 3413 при индукции В=1,64 (Тл) равняются p0=2,3 (Вт/кг)
Pc =1,2∙84∙2,3∙1,15=267 (Вт)
3.6. Абсолютное значение тока холостого хода:
Iоа – активная составляющая тока холостого хода, обусловленная потерями холостого хода Pc
Iор – реактивная составляющая тока холостого хода, необходимая для создания магнитного потока
Iоа =Pc /3Uc
Pc – потери в стали магнитопровода
Uc – номинальное напряжение питающей сети
Iоа =267/3∙380=0,2 (А)
Iор =[Hc ∙lм +0,8∙В∙nз ∙δз ∙104 /√2∙W1 ∙Кr ]∙Кухх
Hc – напряжённость магнитного поля, соответствующая индукции В=1,64 (Тл). Для анизотропной стали 3413 Hc =8,2 (А/см);
lм – средняя длина магнитной силовой линии (см);
В – магнитная индукция (Тл);
nз – число немагнитных зазоров на пути магнитного потока ;
δз – условная длина воздушного зазора в стыке равная 0,005 (см) в случае штампованных листов при сборке магнитопровода внахлёстку;
Кr – коэффициент высших гармонических. Ориентировочно для стали 3413 при индукции В=1,64 (Тл) Кr =1,1;
Кухх – коэффициент увеличения тока холостого хода. Этот коэффициент является функцией геометрических размеров магнитопровода и магнитной индукции.
При соотношении (h0+2b0 )/bст +1=((23,3+2∙11,2)/8,2)+1=6,57 — получаем Кухх =2,5.
Поскольку трёхстержневой магнитопровод является несимметричным, т.е. имеет разные пути для магнитного потока крайних и средней фазы, то необходимо посчитать средние длины магнитной силовой линии отдельно для крайней и средней фазы.
Длина средней линии магнитного потока для крайней фазы:
lм к.ф. =h0+2b0+bст +π∙ bст /2=23,3+2∙11,2+8,2+3,14∙8,2/2=66,8 (см)
Длина средней линии магнитного потока для средней фазы:
lм ср.ф. =h0+bст =23,3+8,2=31,5 (см)
Число немагнитных зазоров на пути потока для крайней фазы nз =3, для средней фазы nз =1.
Реактивная составляющая тока холостого хода для крайней фазы:
Iор к.ф. =[(Hc ∙ lм к.ф. +,8∙В∙3∙0,005∙104 )/√2∙W1 ∙Кr ]∙Кухх
Iор к.ф. =[(8,2∙66,8+0,8∙1,64∙3∙0,005∙104 )/√2∙156∙1,1]∙2,5=7,7 (А)
Реактивная составляющая тока холостого хода для средней фазы:
Iор ср.ф. =[(Hc ∙ lм ср.ф. +0,8∙В∙1∙0,005∙104 )/√2∙W1 ∙Кr ]∙Кухх
Iор ср.ф. =[(8,2∙31,5+0,8∙1,64∙1∙0,005∙104 )√2∙156∙1,1]∙2,5=3,3 (А)
Среднее значение реактивной составляющей тока холостого хода:
Iор =(2∙Iор к.ф. + Iор ср.ф. ) /3=(2∙7,7+3,3)/3=6,2 (А)
Абсолютное значение тока холостого хода:
==6,2 (А)
Ток холостого хода в процентах от номинального первичного тока:
i=(I0 /I1ф )∙100%=(6,2/38,7)∙100%=16%
4. Окончательный расчёт обмоток трансформатора
4.1. Выбор обмоточных проводов:
По предварительно рассчитанным значениям сечений проводов выбираем ближайшие из стандартного ряда:
q1 =21,12(мм2 )
q2 =69,14 (мм2 )
Провод обмоточный алюминиевый нагревостойкий прямоугольного сечения:
| Номинальный размер проволоки а*b, мм | Площадь поперечного сечения q, мм2 | Размеры провода с изоляцией аиз *bиз, мм | Масса 1000 м провода, кг |
| 2,12*10,0 | 21,12 | 2,6*10,4 | 62,58 |
| 5,00*14,0 | 69,14 | 5,52*14,48 | 201,32 |
Уточнённые значения плотности тока:
J1 =I1ф расч. /q1 =29,98/21,12=1,4 (А/мм2 )
J2 =I2ф расч. /q2 =111,9/69,14=1,6 (А/мм2 )
4.2. Высота цилиндрической обмотки:
hобм =h0 — 2∙∆я
∆я – зазор между торцевой поверхностью обмотки и ярмом магнитопровода, равный 5 (мм);
h0– высота окна магнитопровод
hобм =233-2∙5=223 (мм)
4.3. Число витков в слое:
Первичной обмотки
Wc1 =(hобм /bиз.1 ) – 1=(223/10,4)-1=20,4- принимаем Wc1 =20
Вторичной обмотки
Wc2 =(hобм /bиз.2 ) – 1=(223/14,48)-1=14,4– принимаем Wc2 =14
4.4 Число слоёв:
Первичной обмотки
nc1 =W1 /Wc1 =156/2=7,8 — принимаем nc1 =8
Вторичной обмотки
nc2 =W2 /Wc2 =28/14=2
4.5. Радиальные размеры (толщина) первичной и вторичной обмоток, выполненных из изолированного провода:
δ1 =nc1 ∙nпар1 ∙аиз1 +(nc1 -1)∙∆вит
δ2 =nc2 ∙nпар2 ∙аиз2 +(nc2 -1)∙∆вит
nпар1 ,nпар2 – число параллельных проводов первичной и вторичной обмоток;
аиз1 , аиз2 – размер проводов по ширине с изоляцией;
nc1, nc2 – число слоёв первичной и вторичной обмоток;
∆вит – межслоевая изоляция для изолированных проводов, ∆вит =0,15
δ1 =8∙1∙2,6+(8-1)∙0,15=22 (мм)
δ2 =2∙1∙5,52+(2-1)∙0,15=11 (мм)
4.6. Радиальный размер катушки трансформатора:
δ=δ1 +δ2 +δ12 +∆т
∆т – технологические зазоры, связанные с отступлением сторон катушки от парралельности, с неплотностью намотки, ∆т =4 (мм);
δ12 – расстояние между первичной и вторичной обмотками, δ12 =0,16 (мм)
δ=22+11+3∙0,16+4=37 (мм)
4.7. Внутренний размер катушки по ширине:
А=bст +∆ш
∆ш – двухсторонний зазор по ширине между катушкой и стержнем, ∆ш =12 (мм)
А=82+12=94 (мм)
4.8. Внутренний размер катушки по длине:
Б=lст +∆дл
lст – длина пакета магнитопровода
∆дл – двухсторонний зазор по длине между катушкой и стержнем,
∆дл =30 (мм)
Б=86+30=116 (мм)
4.9. Средние длины витков:
Средняя длина витка первичной обмотки
lср1 =2(А-2R)+2(Б-2R)+2∙π∙(R+δ1 /2)
R-радиус скругления проводов при переходе с одной стороны на другую при намотке, R=10 (мм)
lср1 =2(94-2∙10)+2(116-2∙10)+2∙3,14∙(10+22/2)=471 (мм)
Средняя длина витка вторичной обмотки
lср2 =2(А-2R)+2(Б-2R)+2∙π∙(R+δ1 +δ12 +δ2 /2)
lср2 =2(94-2∙10)+2(116-2∙10)+2∙3,14∙(10+22+0,16+11/2)=576 (мм)
После определения всех размеров выполним эскиз катушки:
Рисунок 2. « Катушка трансформатора с первичной и вторичной обмотками из изолированного провода»
4.10. Расстояние между катушками соседних стержней:
∆кат =bо -∆ш -2δ
∆кат =112-12-2∙37=25 (мм)
После уточнения всех размеров выполним эскиз трансформатора:
Рисунок 3. «Эскиз трансформатора»
4.11. Масса проводов катушки:
Масса провода первичной обмотки одной фазы трансформатора
G1 =Ky ∙g1 ∙W1 ∙lср1
g1 – масса одного метра провода первичной обмотки, g1 =0,06 (кг);
lср1 – средняя длина витка первичной обмотки (м);
Ку – коэффициент, предусматривающий увеличение массы провода за счёт технологических погрешностей, Ку =1,05.
G1 =1,05∙0,06∙156∙0,471=4,6 (кг)
Масса провода вторичной обмотки
G2 =Кy ∙g2 ∙2W2 ∙lср2
g2 – масса одного метра провода вторичной обмотки, g2 =0,2 (кг)
lср2 – средняя длина витка вторичной обмотки (м)
G2 =1,05∙0,2∙2∙28∙0,576=6,8 (кг)
Общая масса провода трансформатора
Gпр =3(G1 +G2 )=3∙(4,6+6,8)=34,2 (кг)
4.12. Сопротивления обмоток трансформатора:
r1 =KF ∙r0 (1)
r2 =КF ∙r0 (2)
r0 (1) , r0 (2) – омическое сопротивление первичной и вторичной обмоток в холодном состоянии при 20 о С; КF – коэффициент Фильда, который учитывает добавочные потери в обмотках, КF =1,04
r0 (1) =ρ∙lср1 ∙W1 /q1
r0 (2) = ρ∙lср2 ∙W2 /q2
ρ- удельное электрическое сопротивление материала провода катушки, (для алюминиевого провода при 20 о С ρ=0,0282(Ом∙мм2 /м))
lср1 ,lср2 – средние длины витков провода первичной и вторичной обмоток (м)
r0 (1) =0,0282∙0,471∙156/21,12=0,1 (Ом)
r0 (2) =0,0282∙0,576 ∙28/69,14=0,007 (Ом)
r1 =1,04∙0,1=0,062 (Ом)
r2 =1,04∙0,007=0,0073 (Ом)
Активные сопротивления первичной и вторичной обмоток, отнесённые к расчётной температуре, которая для обмоток класса F составляет 115 о С:
r1t =1,38∙r1 =1,38∙0,062=0,1 (Ом)
r2t =1,38∙r2 =1,38∙0,0073=0,01 (Ом)
Активное сопротивление обмоток трансформатора, приведённое к первичной обмотке:
rк =r1t +r2t ∙К2т
Кт – коэффициент трансформации
rк =0,1+0,01∙(5,56)2 =0,3 (Ом)
Индуктивное сопротивление:
Xк =7,9∙10-8 ∙fc ∙W21 ∙lср ∙δs / ls
fc – частота питающей сети;
δs – ширина приведённого канала рассеяния (см)
δs =δ12 +((δ1 +δ2 )/3)=0,016+((2,2+1,1)/3)=1,1 (см)
ls – длина силовой линии (см)
ls =ho /0,95=23,3/0,95=24,5 (см)
lср – средняя длина витка обмоток (см)
lср =(lср1 +lср2 ) /2=(47,1+57,6)/2=52,4 (см)
xк =7,9∙10-8 ∙50∙(156)2 ∙52,4∙1,1/24,5=0,23 (Ом)
Полное сопротивление обмоток, приведённое к первичной обмотке:
=0,5 (Ом)
4.13. Потери в обмотках:
В первичных
P1 =m1 ∙r1t ∙I21ф
Во вторичных
P2 =m2 ∙r2t ∙I22ф
m1 – количество первичных обмоток, m1 =3;
m2 – количество вторичных обмоток (для схемы с уравнительным реактором m2 =6);
r1t, r2t – активные сопротивления первичной и вторичной обмоток, отнесённые к расчётной температуре
P1 =3∙ 0,1∙(38,7)2 =629 (Вт)
P2 =6∙0,01∙(144,5)2 =1253 (Вт)
4.14. Напряжение короткого замыкания:
Активная составляющая напряжения короткого замыкания
Uа =I1ф ∙rк =38,7∙0,3=11,6 (В)
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания
Uр =I1ф ∙xк =38,7∙0,23=8,9 (В)
=14,6 (В)
Напряжение короткого замыкания в процентах от первичного напряжения:
Uк% =Uк ∙100/U1ф =14,6∙100/380=3,8 %
Расчёт блока тиристоров
1. Выбор типа тиристора и охладителя:
1.1. Среднее, действующее и максимальное значения тока тиристора в зависимости от номинального выпрямленного тока:
Iв.ср. =Idн ∙0,166=500∙0,166=83 (А)
Iв = Idн ∙0,289=500∙0,289=144,5 (А)
Iв мах = Idн ∙0,5=500∙0,5=250 (А)
1.2. Максимальное обратное напряжение на тиристоре:
Uобр.мах =Udхх ∙2,09=80∙2,09=167,2 (В)
Выбираем тиристор и охладитель:
Тиристор-Т161-160
Охладитель-О171-80
Основные параметры тиристора и охладителя:
· Пороговое напряжение Uпор =1,15 (В)
· Среднее динамическое сопротивление rдин =1,4 (мОм)
· Максимально допустимая температура перехода Tп.м. =125°С
· Тепловое сопротивление переход-корпус Rт(п-к) =0,15 (°С/Вт)
· Тепловое сопротивление контакта корпус-охладитель Rт(к-о) =0,05 (°С/Вт)
· Тепловое сопротивление охладитель-среда Rт(о-с) =0,355 (°С/Вт)
1.3. Максимальный допустимый средний ток вентиля в установившемся режиме работы и заданных условиях охлаждения:
Iос.ср. = [√ (U2пор +4∙К2ф ∙rдин ∙10-3 ∙(Tп.м. -Tc )/Rт(п-с) ) -Uпор ]/2∙К2ф ∙rдин ∙10-3
Кф – коэффициент формы тока, Кф =1,73
Тс – температура охлаждающего воздуха, Тс =40 ° С
Rт(п-с) – тепловое сопротивление переход-среда
Rт(п-с) = Rт(п-к) + Rт(к-о) + Rт(о-с) =0,15+0,05+0,355=0,555 (°С/Вт)
Iос.ср. = [√((1,15)2 +4∙(1,73)2 ∙1,4∙10-3 ∙(125-40)/0,555)-1,15]/2∙(1,73)2 ∙1,4∙10-3 =
=97,9 (А)
1.4. Мощность, рассеиваемая на вентиле:
Pв =К∙(Uпор ∙Iв.ср. +rдин ∙10-3 ∙I2в )
К – коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь в вентиле, К=1,05÷1,1
Pв =1,05∙(1,15∙83+1,4∙10-3 ∙(144,5)2 )=131 (Вт)
1.5. Температура нагрева перехода:
Tп =Rт(п-с) ∙Pв +Tc
Tc – температура охлаждающего воздуха, Tc =40 ̊С
Rт(п-с) – тепловое сопротивление переход-среда
Tп =0,555∙131+40=113 ̊С
1.6. Класс тиристора:
Uповт. =0,8∙Uобр.мах
Uповт. — повторяющееся напряжение, определяющее класс вентиля
Uповт. =0,8∙167,2=133,8 (В)
Принимаю Uповт. =200 (В).
Учитывая возможные перенапряжения, окончательный класс тиристора принимаю равный 4.
Условное обозначение выбранного тиристора:
Т161-160-4-12УХЛ2
Расчёт КПД выпрямителя
Коэффициент полезного действия выпрямителя при номинальной нагрузке:
η=Pdн /Pdн +ΣP
Pdн – отдаваемая (выпрямленная) номинальная мощность
ΣP – суммарные активные потери в схеме выпрямления, которые можно разбить на следующие составные части:
1. Потери в вентилях:
ΣPв =mв ∙ Pв
mв – количество вентилей в схеме выпрямления
Pв – мощность, рассеиваемая на одном вентиле
ΣPв =6∙130,9=785,4 (Вт)
2. Потери в силовом выпрямительном трансформаторе:
Pтр =Pc +P1 +P2
Pc – потери в стали магнитопровода
P1 – потери в первичных обмотках
P2 – потери во вторичных обмотках
Pтр =267+629+1253=2,2 (кВт)
3. Потери в сглаживающем дросселе:
Pдр =(2÷3)%Pdн =0,6 (кВт)
4. Потери в уравнительном реакторе:
Pур =(1÷2)%Pdн =0,375 (кВт)
5. Потери во вспомогательных устройствах (в системе управления, системе охлаждения):
Pвсп =(0,5÷1,5)Pdн =0,25 (кВт)
6. Потери в соединительных шинах:
Pш =450 (Вт)=0,45 (кВт)
Значение КПД:
η=Pdн /Pdн +Pв +Pтр +Pдр +Pур +Pвсп +Pш
η=25 /25+0,785+2,2+0,6+0,375+0,25+0,45=0,84.