Проектирование тягового полупроводникового преобразоателя

                                                                 

                                                               (36)

для номинального режима: 

 Результаты  расчета коэффициента мощности для различных значений тока приведены в таблице 1.

Таблица 1.

 

 На  основании таблицы строится график  зависимости коэффициента мощности  от выпрямленного тока (рис.5.1.).

 

Рис. 5.1

 

5.2. Исследование коммутации.

 

 Наличие  индуктивных сопротивлений на  стороне переменного тока преобразователя  приводит к появлению интервала  коммутации, который называется  углом коммутации  и измеряется в электрических градусах. С учетом принятых в курсе преобразовательной техники допущений (симметричные синусоидальные питающие напряжения; полностью сглаженный ток на стороне выпрямленного напряжения; расчеты выполняются при нагрузке не выше нормальной) угол коммутации определяется по выражению:

                                                      

                                                     (37)

 Далее  исследуется форма тока на  коммутационном интервале. Ток коммутации определятся по формуле:

                                                  

                                                (38)

 Ток  плеча, входящего в работу  , изменяется по закону тока коммутации и при достигается в амплитуде значения . Ток плеча, выходящего из работы , изменяется как и при становится равным нулю. Производится расчет токов плеч при изменении от 0 до . Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.

 Угол  коммутации при номинальном режиме:

 при  ;

Таблица 2.

 

 По  данным таблицы строятся зависимости  и , приведенные на рис.5.2.

Рис. 5.2

6. ИССЛЕДОВАНИЕ  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК (КПД, КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ)

 

Суммарные активные потери в схеме преобразователя  определяются по формуле:

                                 

                                    (39)

где: - потери в стали преобразовательного трансформатора, равные потерям холостого хода для выбранного трансформатора;

- потери в меди преобразовательного  трансформатора, которые определяются  потерями короткого замыкания  , пропорциональными квадрату отношения выпрямленного тока к номинальному току, т.е.:

                                                          

                                                        (40)

- потери в СПП, т.е.:

                                    

                                      (41)

- число плеч преобразователя  одновременно проводящих ток;

-средний ток диода при

- потери в делителях напряжения  и тока, составляющая 

- потери в сглаживающем реакторе. Здесь  - активное сопротивление обмотки сглаживающего реактора, которое в расчетах можно принять равным (0,01…0,02) Ом;

- потери в устройствах защиты  и систем управления, применяются  равными 0,2% от  ;

 Для  номинального режима:

 

 Суммарные  потери мощности в преобразователе:

 

 Коэффициент  полезного действия выпрямителя  определяется по формуле:

                                                               

                                                             (42)

 

   Результаты расчетов потерь мощности  и КПД для остальных режимов сведены в таблицу 3.

 
 
 

Результаты  расчетов энергетических характеристик  выпрямителя.

Таблица 3.

 

      По данным таблицы стоятся  зависимости  а также изменение составляющих потерь от выпрямительного тока . Зависимости приведены на рис.6.1., а изменение составляющих потерь мощности на рис.6.2.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

      В данном курсовом проекте  был произведен расчет преобразовательного агрегата, предназначенного для установки на тяговых подстанциях метрополитена. Построены временные диаграммы напряжений и токов, а также характеристики тягового полупроводникового преобразователя.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Бурков  А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.- д. трансп. – М.: Транспорт, 1999. – 464с.
2. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2 / Под ред. К.М. Марквардта. – М.: Транспорт, 1981. – 392с.
3. Методическое указание к курсовому проекту. Проектирование тягового полупроводникового преобразователя. А.Т. Бурков, А.П. Самонин. Санкт-Петербург 2001.