Розробка керованого випрямляча - Курсовая работа

Міністерство освіти та науки України Національно технічний університет України Виконав: студент Гавалешко С.Постійний прогрес в області електроніки призвів до неперервного вдосконалення елементарної бази електронних обладнань, що дає можливість розробляти нові обладнання, що на відміну з розробленими раніше володіють важливими перевагами, такими як: - покращення основних параметрів; Керовані випрямлячі (КВ) широко увійшли в сучасну техніку і успішно витісняють електромашинні перетворювачі. Успіхи в створенні напівпровідникових керованих вентилів великої потужності - тиристорів - відкрили нові перспективи подальшого розширення областей застосування випрямлячів і привели до бурхливого розвитку наукових, проектних і виробничих робіт по створенню все можливих вентильних установок и важких автоматичних систем, які мають КВ. КВ в сучасній техніці все більше і більше грають роль органів управління автоматичних систем. Тепер з розвитком мікроконтролерної галузі і виникненням оптотиристорів на більші струми та напруги зявилася можливість спроектувати керовані випрямлячі по дуже простій схемі.Керованим називається випрямляч, який окрім випрямлення змінної напруги одночасно регулює середнє значення випрямленої напруги (постійну складову). Регулювання здійснюється шляхом затримання відмикання тиристора в межах півперіоду сітьової напруги, де кут затримування відмикання тиристора називається кутом керування ,чим менше кут затримки, тим менше значення . Середнє значення випрямленої напруги випрямлячів, які побудовані на керованих вентилях - діодах, залежить від напруги на вторинній обмотці трансформатора.Однофазний керований випрямляч має як переваги, так і недоліки: Переваги : Мінімальна кількість Управління вихідною випрямленою напругою зводиться до управління в часі моментом відпирання тиристора. При змінні часу затримки відпирання тиристорів змінюється випрямлена напруга в сторону зменшення. При позитивній полярності напруги живлення, поки на тиристори від системи керування СК не поданий керуючий сигнал , вони будуть закриті, і напруга на навантаженні дорівнюватиме нулю. Середнє значення випрямленої напруги залежить від кута керування: Якщо кут керування , керований випрямляч працює аналогічно некерованому і середнє значення випрямленої напругиНестабільність напруги мережі , ; Діапазон регулювання напруги на навантаженні: В;З урахуванням падіння напруги на елементах схеми визначаємо максимальну випрямлену напругу: В; де - падіння напруги на діоді і тиристорі випрямляча; - падіння напруги на активному опорі відповідно дроселя фільтру та обмоток трансформатора. З рівняння регулювання характеристики визначаемо min кут керування: Оскільки значно відрізняється від , треба використати узгоджуючи й силовий трансформатор.Елементи схеми випрямляча вибирають, виходячи з умов забезпечення надійної роботи в найбільш важко можливому режимі. Для розглядуваного випрямляча такий режим буде реалізовано при максимальній напрузі мережі і мінімальному куті керування. Для забезпечення запасу параметрів елементів схеми розрахунок виконують для кута керування , тобто для некерованого режиму.Для забезпечення заданого коефіцієнта пульсації напруги на навантаженні / %/ на виході випрямляча потрібно поставити LC - згладжувальний фільтр. Максимальне значення коефіцієнта пульсації випрямленої напруги відповідає куту керування Визначаємо добуток для фільтра: ГНФ, де .Для зміщення керуючих імпульсів на кут і розподілу сигналів керування на відповідні тиристори необхідна система керування випрямлячем. Змінна напруга з частотою постачальної мережі подається на вхід сигналізатора С, який задає частоту роботи генератора пилкподобної напруги ГПН.На діодах VD1 і VD2 виконаний обмежник напруги, формуючий з синхронізуючої синусоїдальної напруги напругу, яка за формою наближається до прямокутної (рис. У момент рівності трикутної напруги і напруги, яка подається з розподільника, компаратор перемикається з одного насиченого стану у протилежний (рис. На виході компаратора вмикається диференціючий ланцюг R15-С4,який формує у момент перемикання компаратора імпульс керування тиристором (рис. Для формування імпульсів керування другого тиристора, які зміщені на 1800 відносно імпульсів керування першого тиристора, призначено другий канал СК, зібраний на підсилювачі - інверторі ДА2, компараторі ДАЧ і підсилювачі потужності на транзисторах VT3 і VT4. Його номінал вибираємо за умови, що КОМ, тобто номінал резистора класу С 2-33 дорівнює 510 КОМ.В даній курсовій роботі був розрахований однофазний керований випрямляч. Керованим називається випрямляч, який окрім випрямлення змінної напруги одночасно регулює середнє значення випрямленої напруги. Регулювання здійснюється шляхом затримання відмикання тиристора в межах півперіоду сітьової напруги, де кут затримування відмикання тиристора називається кутом керування a.

Зміст

1. Вступ

2. Керований випрямляч

2.1 Однофазний керований випрямляч

2.1.1 Зсередньою точкою

2.1.2 Одно та двопівперіодний

2.1.3 Мостовий

3. Вихідні дані

4. Електричний розрахунок КВ

4.1 Розрахунок діапазону регулювання

4.2 Розрахунок елементів схеми випрямляча

4.3 Розрахунок згладжувального фільтру

5. Система керування

5.1 Принцип роботи СК

5.2 Електричний розрахунок

6. Висновки

Список використаної літератури