Выбор выходного фильтра и расчет его параметров

Выбираем Г-образный фильтр

Рис. 3. Схема Г-образного выходного фильтра.

Индуктивность фильтра:

L_d=k_n*R_nmax/100*2рfn где,.

R_nmax=(2ч3)Udn/Idn=3*24/625=0,11.

L_d=25*0,11/100*942=0,3 мГн Коэффициент пульсации для Г-образного фильтра: К_п=25%.

Круговая частота первой гармоники пульсации выпрямленного напряжения: 2рfn=942.

Емкость фильтра: C=s_c+1/(2рfn)²*L_d, где.

S_c=К_п.вх/К_п.вых=25/5=5.

С=(5+1)/(942²*0,03*10^-3)=63,2 мФ К_п.вх, К_п.вы — коэффициенты пульсации напряжения на входе и выходе фильтра соответственно.

Расчет параметров входного фильтра

Рис. 4. Схема входного фильтра.

а) канонические гармоники тока: I_1n=S_t/v3*U₁*n, где.

S_t — мощность трансформатора, U₁ — первичное напряжение трансформатора, n=km+1 — номер гармоники входного тока, зависящий от числа фаз выпрямителя, m — число фаз выпрямителя (3 или 6), k — целое число (1, 2, 3, 4),.

I_1.4=63 000/v3*380*4=24 А.

I_1.7=63 000/v3*380*7=13,7 A.

I_1.10=63 000/v3*380*10=9,6 A.

I_1.13=63 000/v3*380*13=7,4 A.

Определим: Z'_с— сопротивление системы внешней сети, приведенное к входному напряжению, т. е. ко входу трансформатора, где установлены фильтры; К'_нс — коэффициент несинусоидальности при отсутствии фильтра:

Z'_c=U²/S_кз=380²/5*10⁶=0,029 Ом К'_нс=(1,5ч2)*S_t/S_кз=(2*63 000/5*10⁶)*100% = 2,5%.

б) находим активные сопротивления индуктивностей контуров, настроенных на соответствующую гармонику:

r_n=(K_нс'/К_нс)*Z_c'*n.

r₄=(2,5/5)*0,029*4=0,058 Ом.

r₇=0,5*0,029*7=0,1015 Ом.

r₁₀=0,145 Ом.

r₁₃=0,1885 Ом в) находим индуктивности контуров, настроенных на соответствующие гармоники:

L_n=r_n*Q/2рfn, где.

Q=(10ч100) — добротность индуктивности контура, принимаем Q=100.

L₄=0,058*100/2*3,14*50*4=4,6 мГн.

L₇=0,1015*100/314*7=4,6 мГн.

L₁₀=0,145*100/314*10=4,6 мГн г) находим емкости контуров:

С_n=1/ (2рfn)²*L_n

C₄=1/(2*3,14*50*4)²*4,6*10^-3=137,8 мкФ С₇=1/(314*7)²*4,6*10^-3=45 мкФ С₁₀=22 мкФ С₁₃=13 мкФ.

• д) проверка по допустимой емкости:
  • ?С_n?C_доп

С_допщ=P_d*sinц/U₁²*щ=30 000*0,367/380²*314=242,8 мкФ С_n=217,8 мкФ.

217,8<242,8, где sinц=0,367 при cosц=0,93.