МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РФ

  АГЕНСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

  ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ  ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

  ФГОУ  ВПО

  «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ

  УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 
 

Кафедра электротехники 
 
 
 
 
 

    КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

ПО  ЭЛЕКТРОНИКЕ 

РАСЧЕТ  ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст. гр. ЭТ-51

Рединский Д. А.

Шифр  04ЭТ767

Проверил: преподаватель

Боярская  Н.Б. 

  
 
 

Красноярск, 2006

 

 

 СОДЕРЖАНИЕ

 ВВЕДЕНИЕ_________________________________________________________3

1 Техническое задание на проектирование_________________________________4

2 Расчёт и выбор элементов тиристорного преобразователя

2.1 Выбор силовой схемы преобразователя________________________________6

2.2 Расчет силового  трансформатора______________________________________8

2.3  Выбор тиристоров_________________________________________________13

2.4 Расчет ударного тока тиристора индуктивности и выбор   токоограничивающего реактора_____________________________________16

2.5  Расчет  индуктивности и выбор сглаживающего  дросселя________________18

3. Расчёт и выбор элементов защиты тиристорных преобразователей

3.1 Автоматические  выключатели_______________________________________20

3.2 Средства защиты  от перенапряжений

4 Статические характеристики  тиристорных преобразователей______________25

4.1Регулировочные  характеристики силовых схем  преобразователей__________27

4.2  Регулировочные характеристики тиристорных преобразователей_________30

4.3 Внешние характеристики  тиристорных преобразователей________________32

4.4  Электромеханические  характеристики двигателя_______________________35

5 Коэффициент полезного действия преобразователя_______________________37

Литература___________________________________________________________39

 

                        ВВЕДЕНИЕ 

    Выполнение  курсовой работы по дисциплине «Электроника» осуществляется учебной дисциплины и с целью:

• систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений;
• углубления теоретических знаний;
• развития навыков анализа, ведения самостоятельной работы;
• формирования имения использовать справочную и нормативную документацию.

    Выполняя  курсовую работу надо:

• изучить и проанализировать научную и справочно-информационную литературу;
• обосновать и выполнить необходимые расчеты;
• оформить курсовую работу в соответствии с приведенными ниже требованиями;

 
 

 

     1.ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 
 

    Требуется рассчитать силовую схему тиристорного  преобразователя для привода  постоянного тока. (электродвигателя).

    Линейное  напряжение питающей сети U_л=380В, частота f=50 Гц

    Основные  параметры и тип электродвигателя приведены в таблице №1

    Данные  преобразователя приведены в  таблице №2   

Основные  параметры и тип электродвигателя

Таблица №1 

Данные  преобразователя

       Таблица № 2.

 
 
 
 
 
 

    Номинальные значения напряжения U_dн и тока I_dн преобразователя соответствует номинальным значениям напряжения U_ян и тока I_ян электродвигателя.

    Внешние характеристики преобразователя и  скоростные электродвигателя рассчитываются для двух значений углов регулирования – α_min и α_max. 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. РАСЧЕТ И ВЫБОР  ЭЛЕМЕНТОВ ТИРИСТОРНОГО  ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

     2.1      Выбор силовой  схемы преобразователя 

    Силовая схема управляемого тиристорного преобразователя (ТП) используется в качестве выпрямителя  или инвертора.

    Однофазные  схемы являются несиметричной нагрузкой  трёхфазной цепи и создаёт большие, по сравнению с трёхфазными схемами пульсаций тока и напряжения нагрузки. Выбираем трёхфазную схему Ларионова (мостовая)

    

          Трехфазная мостовая схема Ларионова (рис. 3.1, D), обладает достаточно жесткой внешней характеристикой. Она имеет достаточно высокий коэффициент использования типовой мощности трансформатора. По сравнению с трёхфазной нулевой схемой, она имеет большее количество вентилей, но она обеспечивает меньше пульсаций и меньшие обратные напряжения, меньше значения действующих анодных токов и обратных напряжений, имеет более высокий коэффициент мощности. Меньшую зону прерывистых токов, что важно для реверсивных схем с разделительным управлением. 

    Таблица  №3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.2      Расчет силового  трансформатора

    Силовой трансформатор необходим для  согласования напряжения питающей сети с напряжением двигателя.

      Расчетное значение напряжения вторичной обмотки  трансформатора U_2ф выбирается из заданных условий работы нагрузки с учетом возможного понижения сети и допустимых токовых перегрузок:

    U_2ф = К_СК_UК_аК_RU_αH,     

где К_С – коэффициент схемы (табл.3), равный отношению теоретической ЭДС вторичной обмотки силового трансформатора Е_2ф к среднему значению выпрямленного напряжения U_αн;

     K_U – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения в сети. Значение коэффициента принимается равным K_U = 1,05 - 1,1   [4];

      К_а – коэффициент запаса, учитывающий снижение напряжения на  выходе выпрямителя за счет ограничения угла открывания  тиристора в реверсивных преобразователях  с совместным управлением К_α = 1,05 – 1,1 – для реверсивных схем с согласованным управлением. Для нереверсивных и реверсивных схем с раздельным управлением К_а=1;

     К_R – коэффициент, учитывающий падение напряжения на вентилях и обмотках трансформатора, а также наличие углов коммутации, К_R = 1,05;

    U_αн – номинальное значение напряжения на нагрузке

U_αн = U_лн = 110 В

U_2ф =0,427·1,1·1·1,05·110 =60 В 
 

          Действующее значение линейного тока вторичной обмотки  трансформатора, А:

                      

    где  К₁  – коэффициент тока, зависящий от схемы выпрямителя, значение которого приведено в табл. 3;

      К_З – коэффициент запаса по току, учитывающий возможную перегрузку преобразователя. В зависимости от характера нагрузки К_З  = 1,05 -  2,5;