Тиристорный преобразователь постоянного тока

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Января 2011 в 11:19, курсовая работа

Описание работы

Достоинства полупроводниковых преобразовательных устройств, к которым относится и тиристорные преобразователи постоянного тока, по сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют малые габариты и массу, просты и надежны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения обеспечивается бесконтактная коммутация токов в силовых цепях.

Совершенствование силовых полупроводниковых приборов и оптимальное сочетание их параметров с режимами преобразователя при его проектировании, использование эффективных методов исследования преобразователей способствуют разработке преобразовательных устройств с высокими технико-экономическими показателями

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ 3
ЗАДАНИЕ 4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5
1.РАСЧЕТ СИЛОВОЙ СХЕМЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА 7
1.1.ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА 7
1.2.ВЫБОР СИЛОВЫХ ТИРИСТОРОВ 9
1.3.ВЫБОР СГЛАЖИВАЮЩЕГО ДРОССЕЛЯ 11
1.4.РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ 13
1.4.1.Выбор быстродействующих плавких предохранителей 13
1.4.2.Защита для ограничения сетевых и схемных перенапряжений, возникающих при включении трансформатора 14
1.4.3.Шунтирование вентилей 15
2.ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА 17
2.1.ПОСТРОЕНИЕ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ E D =F (), U ЯД =F () /РИС.2.1/ 17
2.2.ПОСТРОЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ E Д = F (I Д) /РИС.2.2/ 18
КООРДИНАТ E Д (I Д) 19
2.4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО УГЛА ИНВЕРТИРОВАНИЯ 21
2.5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ, ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ И КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ТП 21
3.ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ВЫПРЯМЛЕННОЙ ЭДС ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И НАПРЯЖЕНИЯ НА ЯКОРЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА 24
3.1.СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТП 24
4.РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 25
4.1.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 25
4.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ УПРАВЛЯЮЩЕГО ОРГАНА СИФУ 27
4.3.ОПИСАНИЕ СИЛОВОЙ ЧАСТИ СХЕМЫ 28
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 29

Файлы: 1 файл

Курсовая Преобр Техника.doc

— 757.00 Кб (Скачать файл)

I2t=I2км(I*2t)

В которой  I*2t определяется в зависимости от ctg φк

I2t=11002*10*10-3=12100=12.1кА

Где WB – максимально допустимое значение интеграла квадрата аварийного тока, исчесляемое, при длительности импульса 10мс в заданной температуре структуры 0С

Wпр – интеграл плавления плавкой вставки, определяющий количество энергии, необходимое для расплавления плавкой вставки.

 

nд =1.2 – коэффициент запаса.

Защита  от перенапряжений.

Перенапряжения  на вентилях могут проявляться как при переодической коммутации вентилей, возникающей при каждом переходе тока с одного вентиля на другой, так и от коммутации во внешних цепях. 

Величина  сопротивления выбирается из соотношения:

Где Lк – индуктивность коммутационного контура.

С – выбранная величина емкости  защитной цепочки.

С=1мкФ 

Lк=Lт+Lур=0.00738+0.00759=0.01497 Гн 

Определим мощность каждого резистора.

Pr=450*C*U2=450*1*10-6*752=2.53Вт 

Шунтирование  вентилей

С=1.5…2мкФ 

Определим мощность резистора 

Pr=450*C*U2=450*1.5*10-6*752=3.79Вт

Выбираем  резисторы для шунтирования марки  ПЭВ Р=20Вт

Диапозон  полного сопротивления R=4.7…20*103 Ом

Для защиты от перенапряжения выбераем резисторы  С5-36В

Конденсаторы  металлобумажные марки  К-409

С=1мкФ

Р=5Вт

U=200B

F=10-1000Гц

Конденсаторы  металлобумажные марки  К-409

С=1.5мкФ

Р=5Вт

U=200B

F=10-1000Гц

Выбераем  предахранитель ПБВ-2

Iн=320А

ω пр=100кАс

Uн=380В 

2.Основные  характеристики тиристорных  преобразователей

2.1.Построение фазовой характеристики.

     Основными характеристиками ТП являются: регулировачная характеристика (характеристика управления) и внешняя характеристика .

Выпрямленная  ЭДС преобразователя является функцией угла регулирования, который отсчитывается от точки естественного включения вентилей, и в режиме непрерывного тока может быть определена по уравнению: 

Где - максимальное ЭДС преобразователя при α=0;

Е2m- амплетудное значение вторичной фазовой ЭДС трансформатора (сети при реактивном варианте силовой цепи преобразователя)

    -   действующее значение фазовой ЭДС

  - начальная фаза соответствующая точке естественного включения тиристора в работу

 -   угловая частота   питающего напряжения             

Кcx -  коэффициент схемы выпрямления.

Кроме того для шестипульсной мостовой и эквивалентной двенадцатипульсной схем выпрямления с  параллельным соединением мостов

можно воспользоваться формулой:

а для эквивалентной двенадцатипульсной схемы с последовательным соединением мостов:

    где  E2M - амплитуда линейной питающей ЭДС каждого моста.

   

Вид фазовой характеристики СИФУ α=f(Uу) полностью определяется формой опорного напряжения. При линейно изменяющемся опорном напряжении изменению угла α=π/2 соответствует изменение напряжения на выходе генератора опорного напряжения ГПН, равное Uопт(Uопт=10В).

      При опорном синусоидальном напряжении с амплитудой         проходящем через нуль при α=900 угол управления определяется как

αнач =900 при синусоидальном опорном напряжении  
 
 
 
 
 
 

α Uу α Uу
900 0 00 10
84.20 1 95.730 -1
78.50 2 101.50 -2
72.50 3 107.450 -3
66.420 4 113.570 -4
600 5 1200 -5
530 6 126.80 -6
45.50 7 134.40 -7
36.860 8 143.10 -8
25.80 9 154.10 -9

Фазовая  характеристика 

2.2.Построение регулировачной характеристики     

При синусоидальном напряжении

Или

αнач=900

Uоп.m=10B

Uу=±10В

 

0,1 1 0,8 8 -0,4 -4
0,2 2 0,9 9 -0,5 -5
0,3 3 1 10 -0,6 -6
0,4 4 0 0 -0,7 -7
0,5 5 -0,1 -1 -0,8 -8
0,6 6 -0,2 -2 -0,9 -9
0,7 7 -0,3 -3 -1 -10

Регулировочная  характеристика

2.3. Построение внешних характеристик теристорного преобразователя.

Внешняя характеристика ТП в режиме непрерывного тока в соответствии со схемой замещения системы ТП-Д может быть представлена следующим уравнением  

Где  ab - коэффициент зависящий от схемы выпрямления для мостовой схемы ab=2.

Rф  - активное сопротивление питающей фазы

Rф  =0,021 Ом

Хф  - индуктивное сопротивление питающей фазы.

Хф  =0,066 Ом 

В трансформаторном  варианте сопротивления Rф и Хф равны соответственно сопротивлениям трансформатора Rт и Хт, приведенным по вторичной обмотке трансформатора.

α, 0 1800 1500 1200 900 600 300 150
Ud, B              
Id, A 0 0 0 0 0 0 0
 
α, 0 1800 1500 1200 900 600 300 150
Ud, B              
Id, A 123 123 123 123 123 123 123

Информация о работе Тиристорный преобразователь постоянного тока