Конструкция силового тиристорного преобразователя напряжения - Контрольная работа

По заданным значениям выбираем двигатель серии 2ПФ180LУХЛ4 [1]. Параметры двигателя: В - номинальное напряжение;Выбор силового трансформатора преобразователя производится по заданным параметрам сети переменного тока, напряжению на стороне постоянного тока(или необходимому диапазону его изменения), выходным значениям напряжения и тока (). Условия выбора трансформатора [2]: Фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора [2]: Значения расчетных коэффициентов приведены в [2]: где - коэффициент характеризующий соотношение напряжений в идеальном выпрямителе; Расчетное действующее фазное значение тока вторичной обмотки трансформатора [2]: А где = 0,817-коэффициент схемы, характеризующий отношение токов в идеальном выпрямителе; =1,05 - коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока тиристоров от прямоугольной. Расчетное действующее фазное значение тока первичной обмотки трансформатора [2]: А Типовая мощность трансформатора [2]: КВТ где = 1,05 - коэффициент схемы, характеризующий соотношение мощностей для идеального выпрямителя с нагрузкой на ПРОТИВОЭДС.Выбор сглаживающего реактора, включенного последовательно с якорем двигателя, производится из условий обеспечения непрерывности тока двигателя во всем диапазоне нагрузок от до и изменении угла регулирования от до , а также ограничения пульсаций выпрямленного тока до . Необходимая индуктивность цепи якоря [2]: где - действующее значение первой гармоники выпрямленного напряжения [2]: где А - минимальный ток нагрузки преобразователя; m=6 - число пульсаций выпрямленного напряжения за период частоты напряжения сети. Индуктивность фазы трансформатора, приведенная к якорной цепи двигателя [2]: где - напряжение короткого замыкания трансформатора; C учетом проведенных расчетов выбираем сглаживающий дроссельВыбор полупроводникового модуля производится по предельному значению тока, протекающего через прибор, и максимальному значению обратного напряжения с учетом условий охлаждения модуля и отличия формы тока от полусинусоиды. Среднее значение прямого тока через тиристор [2]: где - коэффициент запаса по току, учитывающий кратность пускового тока. коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения при естественном охлаждении. Максимальная величина обратного напряжения на тиристоре [2]: где - коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети и периодические выбросы , обусловленные процессом коммутации вентилей; По проведенным расчетам выбираем модуль типа МТД-80-4 [5]: М - модуль;Для модуля МТД80-4 выбираем типовой охладитель [6]. Сделаем проверку его совместимости по тепловому сопротивлению с данным модулем. Рассчитаем среднее значение тока через прибор [2]: А Тепловое сопротивление охладитель - окружающая среда: где - допустимая температура внутри шкафа; Для выбранного охладителя , следовательно, охладитель подходит. трансформатор преобразователь двигатель низковольтныйВыбор автоматического выключателя производится по рабочему току первичной обмотки трансформатора и первичному напряжению. По расчетным данным осуществляем выбор автоматического выключателя тип АЕ2023-10О20УХЛ3, имеющий следующие параметры [7]: АЕ - выключатель автоматический;Выбор сечений, типа и способа прокладки проводов производится с учетом дополнительного нагрева в зависимости от проходящего по ним тока. Выбираем провода марки ПВ1с медной жилой и поливинилхлоридной изоляцией сечением по ГОСТ6323-79, прокладываемые по панели. Для проводов сечением выбираем блок зажимов: БЗ24-4П16-В/ВУЗ-5 [8]: Номинальный ток зажима: Номинальное сечение зажима: . Для проводов управления тиристорами выбираем провода марки ПВ2 с медной жилой и поливинилхлоридной изоляцией сечением по ГОСТ6323-79, прокладываемые в жгуте. Для проводов сечением выбираем зажимы БЗ24-4П16-В/ВУЗ-5.Требования, установленные ГОСТ 10985-80 , определяют типоисполнения и основные размеры оболочек шкафов, щитов, ящиков и каркасов щитов. Размещение электрического оборудования в шкафу должно подчиняться его функциональному назначению и создавать максимальные удобства при эксплуатации. При монтаже и эксплуатации конструкция должна обеспечивать: - доступность осмотра и подтяжки контактных соединений и элементов; возможность снятия составных частей и элементов, вышедших из строя и подлежащих замене без демонтажа других составных частей или с частичным демонтажем; при установке электроаппаратов между открытыми токоведущими элементами разных фаз необходимо обеспечить изоляционные расстояния не менее 20 мм по поверхности изоляции и 12 мм по воздуху;В шкафу располагаются силовой трансформатор ТМ, сглаживающий дроссель L, модули с охладителями и автоматический выключатель QF. Трансформатор располагается в нижней части шкафа, для обеспечения необходимой устойчивости конструкции. Автоматический выключатель с целью уменьшения длины силовой цепи, размещен на правой стенке шкафа, в верхнем левом углу. Сглаживающий дроссель располагается над трансформатором в верхней части шкафа.Корпус для шкафа выполняется каркасным. Кар

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Выбор силового трансформатора

1.3 Выбор индуктивности сглаживающего реактора

1.4 Выбор полупроводниковых модулей

1.5 Выбор охладителей

1.6 Выбор автоматического выключателя

1.7 Выбор проводов, блоков зажимов и разъема преобразователя

2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ НКУ

2.1 Разработка требований к конструкции преобразователя

2.2 Компоновка НКУ и его блоков

2.3 Конструирование оболочки НКУ

2.4 Тепловой расчет НКУ

2.5 Разработка и описание конструкции преобразователя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

1.1 Выбор электродвигателя

Была разработана конструкция силового тиристорного преобразователя напряжения, представленная на сборочном чертеже и чертеже общего вида. Произведен расчет и выбор силового трансформатора и сглаживающего дросселя, а также полупроводниковых модулей с соответствующими им рекомендуемыми стандартными охладителями. Для включения и отключения НКУ и защиты его от токов короткого замыкания и токов перегрузок применен автоматический выключатель. Произведен расчет и выбор проводов. Произведен выбор блок- зажимов и разъемов. Разъемы обеспечивают удобство подключения внешних устройств, а блок- зажимы - возможность съема функционального блока преобразователя для ремонта и контроля его параметров.

Произведена компоновка НКУ и его блоков в соответствии с разработанными требованиями и рекомендациями к конструкции преобразователя. Сконструирована оболочка НКУ. Оболочка НКУ соответствует разработанным требованиям. Произведен тепловой расчет НКУ. Тепловой расчет показал, что для выбранного способа охлаждения преобразователя принятые размеры шкафа обеспечивают нормальный температурный режим внутри него при длительной работе преобразователя. Разработана конструкция преобразователя в соответствии с предъявляемыми требованиями.

Соответствие конструкции силового тиристорного преобразователя напряжения разработанным требованиям, обеспечивает возможность его применения на открытом воздухе и обеспечивает требуемую степень защиты оборудования.

1. Справочник по электрическим машинам т.1/ под общей ред. И.П.Копылова, Б.К. Клокова. М. Энергоатомиздат 1988г.

2. Проектирование электротехнических устройств/ В.А. Анисимов. А.О. Горнов, В.В. Москаленко и др. - М.: МЭИ, 2001.- 128 с.

3. Трансформаторы серии ТСП для питания комплектных тиристорных преобразователей ЭП постоянного тока/Промышленный каталог 03.34.07-00

4. Реакторы типа РСОС-10/0.5/Отраслевой каталог 03.81.07-94.

5. Массовая радио-библиотека / Под ред. О.П.Григорьева, В.Я. Замятин, С.Л. Пожидаев и др. Москва радио и связь 1990г.

6. Охладители для полупроводниковых приборов/ Отраслевой каталог 05.20.06-92.

7. Выключатель автоматический серии АЕ20/Отраслевой каталог 07.00.04-93.

8. Зажимы наборные гнездовые серии ЗН23 и блоки зажимов серии БЗН24/Отраслевой каталог 07.03.09-85.

9. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под общ. ред. В.А. Елисеева, А.В. Шинянского и др. М.: Энергоатомиздат, 1983.- 616 с.

10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: т.1. - 7-е изд. - М.: Машиностроение, Т.1,1992.- 816с.

Размещено на .ru