Расчет управляемого выпрямителя и СИФУ - Курсовая работа

В настоящее системы преобразования переменного синусоидального напряжения и тока в постоянные практически полностью представлены полупроводниковыми выпрямителями. Экономически выгодно снабдить выпрямитель системой импульсно-фазового управления в силу относительной ее дешевизны, высокого КПД и компактности.В соответствии с заданием принимаем схему выпрямителя с нулевым диодом. Так как напряжение сети может колебаться в пределах , определим величины выпрямленных напряжений на нагрузке: , где выпрямленное напряжение на нагрузке при нормальном напряжении сети; Из [5] определяем: - максимальное обратное напряжение на тиристорах; Определяем активное сопротивление фазы трансформатора: , где Определяем напряжение холостого хода с учетом сопротивления фазы трансформатора и падения напряжения на дросселе : где - число пульсаций в кривой выпрямленного напряжения за период сети.Определяем максимальный и минимальный углы регулирования: Минимальный и максимальный углы проводимости тиристоров: Минимальное напряжение на нагрузкеТиристоры выбираем поОбщая расчетная формула для всего семейства нагрузочных характеристик:

Рисунок 1.2 - Регулировочная характеристика выпрямителяДля защиты тиристоров от перегрузок применяем плавкий быстродействующий предохранитель. Для ослабления перенапряжения используем - цепочки, которые включаются параллельно тиристору. Конденсатор ограничивает перенапряжения, а резистор - ток разряда этого конденсатора при отпирании и предотвращает колебания в последовательном контуре.Определяем требуемую длительность импульса управления , исходя из знания угла коммутации , определенного при расчете силовых схем: Принималось во внимание, что 1 электрический градус примерно равен 56мкс.’: Находим величину, сопротивления: Определяем мощность рассеяния на резисторе Ro и выбираем по каталогу: Резистор МЛТ-0.7-33Примем тогда амплитуда выходных импульсов Период следования импульсов запуска Минимальная длительность запускающих импульсов Резистор мощность рассеяния на резисторе R5 Выбираем резистор МЛТ-0,8-510 Величина R4: Мощность рассеяния на резисторе R4: Принимаем резистор ПЭВ-2.4Вт-1.5КОМРисунок 2.3 - Стабилизатор напряжения, выпрямитель с нулевым выводомПо этим параметрам выбираем диоды типа VD5, VD6 - КД105А Сопротивление резистора R2 определяется в результате наладки. Определим минимально допустимое входное напряжение стабилизатора: Номинальное и максимальное значения напряжения на входе стабилизатора при колебании сети на 10%: максимальное падение на регулирующем транзисторе: Максимальная мощность рассеяния на транзисторе VT2: Выбираем регулирующий транзистор П214 с параметрами: Выбираем стабилитрон 2С220Ж.Определяем анодный ток и обратное напряжение для диодов VD1..VD4: Определяем параметры силового трансформатора: Находим коэффициент трансформации трансформатора: Ток первичной обмотки трансформатора Выбираем диоды типа КД105А По мощности выбираем трансформатор ТПП При подаче напряжения на конденсатор динистор Vs1 закрыт, следовательно, максимальное напряжение на конденсаторе - Транзистор VT4 выбираем по напряжению коллектор-эмиттер, большему чем напряжение питания, и току эмиттера, большему тока питания. Емкость конденсатора определяем из соотношения: Отсюда выбираем Конденсатор типа К5016-20В-56МКФ Зададимся током базы в 10(МА), примем Um =6 (B), тогда мощность резистора - (Вт), выбираем резистор типа МЛТ-0,25Вт-680ОмДля моделирования схемы блока питания СИФУ использовалась программа Electronics Workbench Professional Edition v5.12.Напряжение на выходе обладает высоким коэффициентом пульсации, поэтому необходимо так же в некоторых случаях использовать дополнительно стабилизатор.Формат Зона Позиция Обозначение Наименование Кол. TV2 Ферритовое кольцо типа К20х10х1500 1 Приборы и устройства промышленной электроники / В.С.Руденко, В.И.Сенько, В.В.Трифонюк (Б-ка инженера). Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя / Терещук Р.М., Терещук К.М.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Расчет схемы управляемого выпрямителя

1.1 Выбор схемы и расчет основных параметров выпрямителя

1.2 Основные параметры выпрямителя в управляемом режиме

1.3 Выбор элементов управляемого выпрямителя

1.4 Расчет регулировочной характеристики управляемого выпрямителя

1.5 Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению

2. Проектирование СИФУ

2.1 Расчет параметров пусковых импульсов

2.2 Расчет цепи управления тиристорами

2.3 Расчет элементов триггера Шмидта

2.4 Расчет стабилизатора напряжения, выпрямителей

2.4.1 Расчет источника питания

2.4.2 Расчет выпрямителя по схеме с нулевым выводом

2.5 Расчет элементов схемы импульсного усилителя

3. Моделирование выпрямителя

Выводы

Приложение А Перечень элементов управляемого выпрямителя и СИФУ

Список литературы

В силу рассмотренных преимуществ данная схема СИФУ и выпрямителя является предпочтительной для выпрямления однофазного синусоидального тока и напряжения. Напряжение на выходе обладает высоким коэффициентом пульсации, поэтому необходимо так же в некоторых случаях использовать дополнительно стабилизатор. От этого недостатка избавлены трехфазные выпрямители, но они состоят из значительно большего количества элементов и более сложны. Таким образом, данная система дает хорошие результаты при небольших затратах. В быту трехфазное напряжение часто недоступно, это во многом определяет область применения устройства.