Расчет основных параметров элементов схемы управляемого выпрямителя: трансформатора (при трансформаторном варианте), вентилей (тиристоров), сглаживающего реактора. Статические характеристики двигателя. Расчет ЭДС и средней мощности преобразователя.
Аннотация к работе
Рассчитать параметры элементов схемы управляемого выпрямителя: трансформатора (при трансформаторном варианте), вентилей (тиристоров), сглаживающего реактора и выбрать их из справочника.Номинальная ЭДС силового преобразователя Ud0 должна быть выбрана такой, чтобы обеспечивалась номинальная скорость вращения двигателя при возможном снижении напряжения сети на 10 % и ограничении минимального угла управления ? min (обычно ?min = 100), а также содержать некоторый запас по напряжению (?20%) для форсировки переходных режимов.Целью расчета является определение следующих характеристик трансформатора: - номинального фазного напряжения U2Ф вторичной обмотки, обеспечивающего получение номинальной ЭДС силового преобразователя Ud0; активного RФ и индуктивного ХФ сопротивлений фазы трансформатора; эквивалентного сопротивления RЭ тиристорного преобразователя, обусловленного процессом коммутации тока в преобразователе и определяемого опротивлениями RФ и ХФ. Расчет силового трансформатора для вентильного блока, выполненного по трехфазной мостовой схеме (рис. На основании расчета выбираем из каталога трансформатор ТСЗП 16/0,7 из серии сухих трансформаторов с номинальной ST - 14.5 КВА и фазным током I2Ф - 40,8 А.Высокая надежность электронной аппаратуры на полупроводниковых приборах, в частности на тиристорах, обеспечивается при выполнении ряда требований. Основными из них является ограничение температуры кристалла за счет снижения температуры корпуса путем улучшения условий охлаждения, а также снижение рабочих напряжений и токов. Рабочие напряжения и токи реобразователя должны быть на уровне 0,7 - 0,8 от предельных (максимальных) значений, допустимых для выбранных тиристоров. MAX в переходных режимах по условиям коммутации обычно ограничен пределами (1,5…2,5) ІЯН. С учетом приведенных выше рекомендаций предельные эксплуатационные значения тока и напряжения тиристоров для трехфазной мостовой схемы выпрямителя, имеющего нагрузку в виде якорной цепи двигателя П-52, должны удовлетворять условиям: ІОС, СР.Режим прерывистых токов возникает в случае, когда количество энергии, запасенной в суммарной индуктивности якорной цепи, недостаточно для поддержания тока в выключаемом тиристоре до момента открытия соответствующего очередного тиристора. В режиме идеального холостого хода двигателя, когда ток якоря равен нулю, ЭДС двигателя равна не среднему значению выходного напряжения ТП, как в режиме непрерывного тока, а максимальному мгновенному значению этого напряжения (Um - ?UT ), где Если пренебречь индуктивностью рассеяния вторичных обмоток силового трансформатора по сравнению с индуктивным сопротивлением цепи нагрузки преобразователя, то среднее значение тока граничного режима I гр, соответствующего переходу от режима непрерывного тока к режиму прерывистого тока, можно определить по выражению: Ігр = (Udosin ?/?СLН)(1-(?/m)(ctg ?/m), где Lн - индуктивность в цепи нагрузки, состоящая из индуктивности якорной цепи двигателя La и индуктивности сглаживающего реактора Lp; Ігр = ?IIЯН, то формулу для определения суммарной индуктивности якорной цепи Lн , обеспечивающей заданную зону непрерывного тока, можно получить из выражения: Lн = (Udosin ?/?IIЯН ?с)(1-(?/m)(ctg ?/m) Так, например, зададимся ?I = 0,07 и определим необходимую индуктивность Lн, ограничивающую зону прерывистого тока значением 7% от номинального тока якоря двигателя, учитывая, что пульсации тока максимальны при угле управления тиристорами ? = 900.Расчет внешней характеристики для мостовой трехфазной схемы ТП при углах управления ?1 = 00, ?2 = 300, ?3 = 600,?4 = 900: Ордината точки пересечения продолжения характеристики по выражению (46) с вертикальной осью Ud при углах управления ?1 = 00, ?2 = 300, ?3 = 600, ?4 = 900: Ud (?1) = Ud0 cos ?1 - ?UT = 296 ? cos 00-1,5 = 294,5 В, Ud (?2) = Ud0 cos ?1 - ?UT = 296 ? cos 300-1,5 = 255 В, Ud (?3) = Ud0 cos ?1 - ?UT = 296 ? cos 600-1,5 = 146,5 В, Ud (?4) = Ud0 cos ?1 - ?UT = 296 ? cos 900-1,5 =-1,5 В, Построение участка внешней характеристики для непрерывного тока по выражению выполняется в виде прямой линии, выходящей из точки Ud (? = 00) и имеющей отрицательный угловой коэффициент, численно равный RЭ. Ем(?4) = Um cos (900 - ?/m) - ?UT = 310 ? 0,5-1,5 = 153,5 В, где Um - амплитудное значение напряжения, подводимого к преобразователю; m - фазность преобразователя, для трехфазной мостовой схемы m = 6. На основании расчетов строим график внешних характеристик для мостовой трехфазной схемы ТП при углах управления ?1 = 00, ?2 = 300, ?3 = 600, ?4 = 900: Рис.
План
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. РАСЧЕТ СИЛОВОГО УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ
1.1 Исходные данные для расчета
1.2 Расчет ЭДС и средней мощности преобразователя
1.3 Расчет силового трансформатора
1.4 Выбор тиристоров силового преобразователя
1.5 Расчет сглаживающего реактора
1.6 Расчет внешних характеристик преобразователя
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК выпрямитель трансформатор тиристор преобразователь
1. РАСЧЕТ СИЛОВОГО УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ
1.1 Исходные данные
Список литературы
Герасимов, В.А. Системы подчиненного регулирования в электроприводах постоянного тока с тиристорными преобразователями: Учеб. пособие. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2006. - 139 с.
Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник / В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов. - М.: Радио и связь, 1987. - 576 с.
Чебовский, О.Г. Л.Г. Моисеев, Р.П. Недошивин. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О.Г. Чебовский, Л.Г. Моисеев, Р.П. Недошивин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 400 с.