регистрация /  вход

Тиристорный преобразователь постоянного тока (стр. 1 из 6)

Министерство образования Российской Федерации

Вятский государственный университет

Кафедра «Электропривод и автоматизация
промышленных установок»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«Преобразовательная техника»

« Тиристорный преобразователь

постоянного тока»

Вариант 24.5

Выполнил студент

...........................................................................................................................

Руководитель проекта:

............................................................................................................................

Киров, 2004

Содержание

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 (a), U ЯД =f (a) /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

Введение

Тиристорные преобразователи служат для преобразования переменного напряжения или тока в постоянное, постоянного напряжения или тока в переменное. Основными характеристиками ТП являются коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и другие энергетические характеристики.

В вентильном электроприводе постоянного тока широкое распространение получили реверсивные преобразователи.

В реверсивных тиристорных электроприводах наибольшее распространение получила встречно-паралельная схема соединения вентильных групп, так как она имеет ряд преимуществ перед другими схемами: во-первых, содержит простой двухобмоточный трансформатор, который может быть применен как в реверсивном, так и в нереверсивном электроприводе, и имеет наименьшую типовую мощность по сравнению с трансформаторами в других схемах; во-вторых, может питаться непосредственно от трехфазной сети через анодные токоограничивающие реакторы; в-третьих позволяет унифицировать конструкцию реверсивного и нереверсивного электропривода.

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.

Задание

I. Расчетная часть

Рассчитать параметры и выбрать элементы тиристорного преобразователя (трансформатор, вентили, сглаживающий дроссель, защитную аппаратуру), привести полную электрическую схему преобразователя с подробным описанием ее работы и назначения всех элементов.

II. Графическая часть

В соответствии с параметрами выбранных элементов схемы преобразователя рассчитать и построить:

1.Регулировочные характеристики системы управления ТП:

Ed =f (a), Ud =f (a), a = f (UУ ), Ed = f (UУ ), где

Ed , Ud – соответственно ЭДС и напряжение на выходных зажимах ТП;

UУ – напряжение управления, подаваемое на входные клеммы ТП;

a - угол регулирования, определяющий момент отпирания вентилей;

2.Внешние характеристики тиристорного преобразователя для следующих значений ЭДС на двигателе: ±EДН ; ±0.75×EДН ; ±0.5×EДН ; ±0.25×EДН ; EДН = 0,

где EДН – номинальное значение ЭДС на обмотке якоря двигателя;

3.Границу прерывистого режима работы преобразователя и совмещенные временные диаграммы кривых ed (u), i×RД (u), Ed (u), i (u) для трех случаев (номинальный, граничный и прерывистый токи) при a = const, где u = wС ×t;

4.Зависимость полной мощности и ее составляющих, коэффициента мощности от напряжения или скорости при выпрямленных токах Id = 0.5×IДН и Id = IДН ;

5.Временные диаграммы кривой выпрямленной ЭДС на выходе преобразователя при значениях напряжения UДН ; 0.5×UДН ; UД = 0 и напряжения на якоре электродвигателя для UД = UДН при EД = EДН ;

6.Выбрать структурную схему системы управления преобразователем, описать назначение блоков системы управления, и их взаимодействие в структуре, привести временные диаграммы, поясняющие принцип работы СУ ТП.

Исходные данные

1.Совместно-согласованная схема тиристорного преобразователя с раздельным способом управления его преобразовательными группами (ПГ) /рис.1.1/

2.Основные параметры электродвигателя П-72:

Номинальная частота вращения, nном : 750 об/мин.

Номинальная мощность: 11 кВт.

Номинальное напряжение, Udn : 110 В.

Номинальный ток, Idn : 123 А.

Максимальная частота вращения: 1500 об/мин.

КПД двигателя: 81%.

3. Тип нагрузки: обмотка якоря ДПТ.

4. Параметры питающей сети:

Частота питающей сети, Гц: f = 50 Wc = 2πf = 314

Напряжение питающей сети, В: Uc = 380 В

Предел изменения напряжения в сети ∆UС , %: ∆UС = 5%

5. Параметры регулирования:

Колебания напряжения сети ∆UС , %: ∆UС = ± 10%

Допустимая амплитуда пульсации тока якоря, А:

IП . ДОП = (2…10%) % I dn , I dn = 123А, IП . ДОП = 2,46А.

Допустимая величина уравнительного тока, А:

IУР = 0,1 * Idn = 12,3А

6. Параметры схемы:

Коэффициент схемы: КСХ = 2,34.

Число фаз выпремления: m = 3.

Число пульсаций: p = 6.


Рис.1.1. Схема тиристорного преобразователя

1.Расчет силовой схемы тиристорного преобразователя

Выбор всех элементов ТП производится в предположении, что нагрузка на валу электродвигателя не зависит от направления его вращения. В этом случае каждая ПГ в ТП работает совершенно одинаково, следовательно, расчет можно проводить только для одной группы.

1.1.Расчет мощности и выбор силового трансформатора

Для согласования заданной величины выпрямленного напряжения питающей сети и ограничения скорости тока в тиристорах ТП используется силовые трансформаторы.

, (1.1)

где

Eн – номинальное значение ЭДС электродвигателя;

Eн =UДН -IДН *RЯ

UДН – номинальное напряжение на якоре электродвигателя;

IДН – номинальный ток электродвигателя;

IДН – номинальное значение выпрямленного тока преобразователя;

RЯ – активное сопротивление двигателя с учетом сопротивления якоря, компенсационной обмотки и добавочных полюсов, приведенное к рабочей температуре 800 С;

Ориентировочные значения сопротивления обмотки якоря определяется следующей формулой:

amin – минимальный угол регулирования ТП (amin = 15 эл.град.);

DUВ – падение напряжения на тиристоре, орентировочно на предварительном этапе расчета принять ∆UВ = 1,2В.

ав – коэффициент зависящий от схемы выпрямления; ав =2

d, СТ , b – расчетные коэффициенты

d = 0,0043, СТ = 0,0052, b = 0,0025

Ксет – коэффициент, учитывающий индуктивностя сети переменного тока; Ксет = 1,4.

lн %, DPН % – напряжение короткого замыкания и потери в меди трансформатора; lн % = 7%, DPН % = 2%.


Дарим 300 рублей на твой реферат!
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Мы дарим вам 300 рублей на первый заказ!