Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Января 2011 в 11:19, курсовая работа
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
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
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.
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.
Определим мощность каждого резистора.
Pr=450*C*U2ф2=450*1*10-6*752=
Шунтирование вентилей
С=1.5…2мкФ
Определим
мощность резистора
Pr=450*C*U2ф2=450*1.5*10-6*752
Выбираем резисторы для шунтирования марки ПЭВ Р=20Вт
Диапозон
полного сопротивления R=4.7…
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
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
можно воспользоваться формулой:
а
для эквивалентной
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
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
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