Смекни!
smekni.com

Спроектировать двенадцатипульсный составной управляемый выпрямитель с параллельным включением вентилей (стр. 2 из 4)

.

КПД выпрямителя:

— коэффициент полезного действия трансформатора;

— потери мощности на выпрямительных диодах;

N — число тиристоров в схеме.

1.2 Основные параметры выпрямителя в управляемом режиме

Определяем максимальный и минимальный углы регулирования:

Минимальное напряжение на нагрузке


В управляемом режиме работы выпрямителя находим:

Минимальный и максимальный углы проводимости тиристоров:

Ток в тиристоре

Максимальное обратное напряжение

1.3 Выбор элементов управляемого выпрямителя

Тиристоры выбираем по

: тиристор Т242-80-8 и типовой охладитель М-6А.

1.4 Расчет регулировочной характеристики управляемого выпрямителя

Общая расчетная формула для всего семейства нагрузочных характеристик:


Рис.1.2 — Регулировочная характеристика выпрямителя

1.4 Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению

Для защиты тиристоров от перегрузок используем быстродействующие плавкие предохранители. Достаточно поставить два предохранителя в первичной обмотке для обеспечения защиты.

Ток плавкой вставки:

Выбираем плавкую вставку ПНБ-5-380/100.

Для ослабления перенапряжений используем

-цепочки, которые включаются параллельно тиристору. Такая цепочка совместно с индуктивностями цепи коммутации образует последовательный колебательный контур. Конденсатор ограничивает перенапряжения, а резистор — ток разряда этого конденсатора при отпирании и предотвращает колебания в последовательном контуре. Параметры цепочек определим по следующим соотношениям:

Величина напряжения на конденсаторе

ток разряда контура

Мощность рассеяния на резисторе

По справочнику выбираем конденсаторы C2 — КСЛ-310 пФ, резисторы R2 — ПЭВ-100-620±10%.

Рис.1.3 — Схема управляемого выпрямителя с защитой


2. Проектирование СИФУ

2.1 Расчет параметров пусковых импульсов

Определяем требуемую длительность импульса управления

, исходя из знания угла коммутации
, определенного при расчете силовых схем:

2.2 Расчет цепи управления тиристорами

Для тиристоров Т242-80-8 определяем токи и напряжения управления:

Цепи управления тиристорами питаются от импульсного усилителя через оптрон и ограничивающие сопротивление и шунтирующий диод:

Рис.2.1 — Цепь управления тиристором

По значению

выбираем оптрон ТО125-12,5 с параметрами:

Определяем параметры элементов, входящих в цепь управления:

По току

выбираем шунтирующий диод типа КД202А.

По значениям

и
выбираем резистор типа МЛТ-1-11Ом±5%.

Внутреннее сопротивление управляющего перехода тиристора

2.3 Расчет выходного каскада СИФУ

Нагрузкой выходного каскада на транзисторе VT2 является ток управления

оптотиристора (рисунок 2.2). Следовательно, в режиме насыщения через транзистор VT2 должен протекать ток коллектора
не менее тока управления
оптотиристора.

В связи с этим принимаем

. Так как СИФУ питается двухполярным напряжением, то выходной каскад подключен на напряжение

.

Учитывая, что

имеем:

.

По напряжению

и току
выбираем транзистор VT2 типа КТ611А с параметрами
,
,
,
.

Рисунок 2.2 — Выходной каскад СИФУ

Определяем величину ограничивающего сопротивления резистора R13:

где

- падение напряжения на открытом транзисторе,

- падение напряжения на светодиоде оптотиристора.

Определяем мощность рассеивания на резисторе

:

Принимаем резистор

типа МЛТ-2-240Ом±10%.

Определим ток базы транзистора VT2:


Определяем ток коллектора

транзистора VT1:

Вычисляем мощность рассеяния на транзисторе VT1:

.

По току

, напряжению
и мощности рассеивания
выбираем транзистор VT1 типа КТ301Б с параметрами:

Определим минимальный ток базы транзистора VT1:

2.4 Расчет входного каскада СИФУ

Входной каскад СИФУ выполняет две функции: функцию синхронизации и функцию генератора прямоугольных импульсов. Функция синхронизации импульсов управления и анодного напряжения оптотиристора в управляемом выпрямителе осуществляется путём подключения входного трансформатора TV1 и силового трансформатора к одной и той же фазе напряжения сети. В исходной схеме прямоугольные двухполярные импульсы образуются на стабилитронах VD1, VD2 (рисунок 2.3).



Рисунок 2.3 — Схема образования прямоугольных двухполярных импульсов.

Для получения импульсов, близких к прямоугольным, на стабилитронах VD1 и VD2 должно выполняться условие:

.

Принимаем: