Расчет тиристорного преобразователя
Алгоритм расчета индуктивности и выбор токоограничивающего реактора. Совмещение устройств защиты и коммутационного аппарата - одно из важных достоинств автоматических выключателей. Методика определения фазного тока первичной обмотки трансформатора.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.09.2018 |
Размер файла | 90,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Техническое задание на проектирование
Табл. 1. Данные электродвигателя постоянного тока
Тип двигателя |
, кВт |
n, об/мин |
Uян |
Iян |
Сопротивление обмотки (20С), Ом |
Число пар полюсов, p |
КПД, nн % |
||
Rоб.мин |
Rдп |
||||||||
2ПН 1160М |
18 |
3140 |
220 |
92 |
0,037 |
0,024 |
2 |
87 |
Табл. 2 Данные преобразователя
Максимальный угол регулирования бmax |
Допустимый уровень пульсаций тока якоря, iП % |
Исполнение преобразователя |
Форма опорного напряжения СИФУ |
|
750 |
3 |
Реверсивное, 2 комплектное с совместным управлением |
Пилообразная |
2. Расчет и выбор элементов тиристорного преобразователя
2.1 Выбор силовой схемы преобразователя
Трехфазная нулевая схема
В нулевой схеме нагрузка включается между общей точкой вентилей и нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора.
Трехфазная нулевая схема проста и содержит мало вентилей. Однако из-за больших значений действующих анодных токов и обратных напряжений, наличия токов вынужденного намагничивания трехфазные нулевые схемах Y/Y ?/Y для тиристорных приводов мощностью от 5 до 30.
При раздельном управлении работает только один комплект преобразователя, обеспечивающий требуемое направление и величину скорости вращения двигателя. Другой комплект находится в выключенном состоянии. Для изменения режима работы комплексов используется специальное логическое переключающее устройство, которое обеспечивает требуемое последовательность отключения ранее работавшего комплекта и включения другого. Поэтому при раздельном управлении в установившихся режимах характеристики привода не отличаются от работы с однокомплектным нереверсивным преобразователем.
Достоинством раздельного управления является отсутствие контура уравнительного тока, что позволяет более полно использовать силовой трансформатор, нет необходимости включать токоограничивающие реакторы, уменьшаются потери энергии, вес и габариты преобразователя.
Вместе с тем при раздельном управлении изменением режима работы привода увеличивается длительность переходных процессов из-за необходимой выдержки времени при переключении комплектов. При раздельном управлении возникает режим прерывистых токов преобразователя, что приводит к резкому увеличению скорости двигателя при малых нагрузках.
2.2 Расчет силового трансформатора
Расчетное напряжение вторичной обмотки трансформатора
Где
Kc - коэффициент схемы (Kc=0,855)
Ku - коэффициент запаса по напряжению (Ku=1,1)
Kб - коэффициент запаса учитывающий снижение напряжения на выходе выпрямителя за счет ограничения угла открывания тиристора в реверсивных преобразователях с согласованным управлением (Kб=1)
KR - коэффициент учитывающий падение напряжения на вентилях и обмотках трансформатора, а также наличие углов коммутации (KR=1,05)
UdH - номинальное напряжение трансформатора
Действующее значение линейного тока вторичной обмотки трансформатора:
K1 - коэффициент тока, зависящий от схемы выпрямителя K1=0,58, K3 - коэффициент запаса по току, учитывающий возможную перегрузку преобразователя K3=2, Ki - коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока тиристора от прямоугольной. Ki=1,1, IdH - номинальный ток нагрузки
Расчетная типовая мощность силового трансформатора
Где Sт - теоретическое значение типовой мощности трансформатора
KS - коэффициент схемы по мощности (KS=1,35), UdH - среднее значение выпрямленного напряжения, IdH - среднее значение выпрямленного тока
Выбираем трансформатор по следующим условиям
SH, U2ФН,I2ФН - номинальные значения полной мощности, фазных напряжений и тока выбранного трансформатора.
Выбираем трансформатор ТСЗ-63/0,63
Табл. 3. Технические данные трансформатора ТМГ 63/0,63
SH, кВА |
Напряжение, В |
Потери, Вт |
Напряжение короткого замыкания, % от UH |
Ток холостого хода, % от Iх.х |
Схема соединения обмоток и группа |
||||
U1л |
U2л |
U3л |
P0 |
Pк |
|||||
63 |
380 |
380 |
0 |
480 |
1560 |
4,5 |
4,0 |
Y/Y/Y-0-0 |
Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора
Где Kтр - коэффициент трансформации
Активное сопротивление фазы вторичной обмотки трансформатора
Zфктр - полное сопротивление фазы трансформатора в режиме короткого замыкания
Uк - напряжение короткого замыкания трансформатора
Iк - ток короткого замыкания
Действующее значение фазного тока вторичной обмотки
Активное сопротивление фазы трансформатора в режиме короткого замыкания
Cosцк - коэффициент мощности трансформатора в режиме короткого замыкания
Сопротивление фазы вторичной обмотки трансформатора
Где Rфтр1 - активное сопротивление первичной обмотки трансформатора
R'фтр2 - активное сопротивление вторичной обмотки, приведенное к параметрам первичной обмотки
Индуктивность фазы вторичной обмотки
2.3 Выбор тиристоров
Выбор тиристоров производится по среднему значению тока и максимальному значению обратного напряжения.
Требуемое среднее значение тока IВ тиристора с воздушным охлаждением, с учетом пусковых токов и условий охлаждения.
Где K3i - коэффициент запаса, учитывающий пусковые токи (K3i=2.5)
Kохл - коэффициент учитывающий условия охлаждения (при скорости охлаждающего воздуха V=0м/с Kохл=2.5)
IdH - номинальный ток двигателя IdH=92A
m2 - число фаз вторичной обмотки (m2=3)
Выбираем тиристор по следующему условию
Проверяем выбранный тиристор на устойчивость при коротком замыкании
Где Iк - ток короткого замыкания
Максимальная величина обратного напряжения, прикладываемая к вентилю
Где К0 - коэффициент схемы (К0=2,09)
Расчетное максимальное обратное напряжение на тиристоре
Класс тиристора
Выбираем тиристор 6-го класса
Окончательно выбираем тиристор марки Т-500
Табл. 4. Основные параметры тиристора Т-500
Марка |
Предельный ток тиристора с типовым охлаждением, при скорости обдува V=0м/с |
Ударный ток, IУД, при длительности 10 мс При t=1250 С |
Повторяющиеся напряжение Un |
Отпирающий Ток управления, mA Uy=12B |
Отпирающее Напряжение U |
Защитный показатель WB при длительности импульса тока 10м/с t=25 t=125 |
||
Т-500 |
200 |
7000 |
4001000 |
400 |
7 |
296000 |
245000 |
2.4 Расчет индуктивности и выбор токоограничивающего реактора
В анодные цепи преобразователей последовательно с трансформаторами включают реакторы, которые совместно с индуктивностью рассеяния трансформатора ограничивают токи рассеивания, в пределах допустимого ударного тока тиристора.
При питании тиристорных преобразователей от общего группового трансформатора анодные реакторы уменьшают взаимное влияние преобразователей через общую индуктивность группового трансформатора друг от друга при коммутации вентилей.
Допустимый ударный ток Iуд одного вентиля является одним из основных параметром тиристора.
Периодическая составляющая ударного тока.
Где Ку -ударный коэффициент (Ку=1,3)
Величина требуемого реактивного сопротивления в фазе
Требуемая индуктивность фазы
Реактивное сопротивление токоограничивающего реактора при последовательном соединении со вторичной обмоткой трансформатора.
Индуктивность фазы токоограничивающего реактора
Выбираем реактор типа
Табл. 5
Тип реактор |
Номинальное линейное напряжение |
Номинальный фазный ток, А |
Активное сопротивление обмоток, Ом |
Номинальная индуктивность, мГн |
|
РТСТ-410-0,054 У3 |
220 |
410 |
0,003 |
0,054 |
2.5 Расчет индуктивности и выбор уравнительных дросселей
Особенностью реверсивных тиристорных преобразователей с совместным управлением является одновременная работа двух комплектов преобразователя. Один из них работает в выпрямленном режиме, а другой в инверторном. Из-за различия мгновенных значений напряжений в контуре, образованном вентильными группами, появляется уравновешенное напряжение, под действием которого появляется ток, минуя цепь загрузки. Этот ток называется уравнительным.
Индуктивность уравнительного контура, необходимая для ограничения уравнительного тока
Где - амплитудное значение одного напряжения вторичной обмотки трансформатора
КУ=0,65 - расчетный коэффициент
- среднее значение уравнительного тока при угле управления равном 900
Величина уравнительного тока ограничивается суммарной индуктивностью уравнительных дросселей и индуктивностью рассеяния обмоток трансформатора уравнительного контура.
Индуктивность каждого ненасыщающего дросселя
Индуктивность насыщающего дросселя
Уравнительные дроссели выбирают из условий
Наиболее подходящим будет уравнительный дроссель:
Табл. 6
Тип реактора |
Номинальное напряжение, В |
Номинальный ток, А |
Уравнительный ток, А |
Номинальная индуктивность мГн |
Падение напряжения, |
|
РОС-64/0.5Т |
400 |
500 |
48 |
12 |
2 |
В количестве 3 шт.
2.6 Расчет индуктивности и выбор сглаживающего дросселя
Пульсации выпрямленного напряжения на выходе преобразователя вызывают пульсации тока в силовой цепи, что ухудшает условия коммутации двигателей постоянного тока и приводит к дополнительному нагреву всех элементов силовой цепи. Величина пульсаций тока зависит от схемы выпрямителя, угла управления и индуктивности цепи нагрузки. С целью уменьшения пульсаций тока до необходимого уровня в цепь нагрузки включают сглаживающие дроссели.
Требуемая индуктивность сглаживающего дросселя в якорной цепи рассчитываем погармонической составляющей наименьшей кратности, так как при гармонических составляющих более высоких порядков дроссель действует более эффективно как вследствие уменьшения амплитуд гармонических, так и вследствие повышения индуктивного сопротивления дросселя с возрастанием частоты.
Поэтому необходимое значение индуктивности силовой цепи рассчитываем из условия обеспечения требуемого уровня пульсаций основной гармоники тока нагрузки. Допустимый уровень пульсаций действующего значения тока якоря составляет 2 % от номинального для компенсированных, а для некомпенсированных - 5-7 %, для машин малой мощности - до 15 %.
Требуемая индуктивность цепи выпрямленного тока, Гн:
где - in % - допустимый уровень пульсаций основной гармоники тока нагрузки ();
m - число пульсаций выпрямленного напряжения (m = 3);
- номинальное значение тока двигателя;
- частота питающей сети;
- относительная величина действующего значения первой гармоники выпрямленного напряжения при максимальном угле управления :
Ed0- максимальное значение ЭДС преобразователя при а = 0.
Здесь - действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора;
- коэффициент схемы по напряжению ().
Необходимая индуктивность сглаживающего дросселя, Гн:
где - индуктивность уравнительного дросселя;
LTP - индуктивность рассеяния силового трансформатора;
- индуктивность якорной цепи двигателя, Гн,
Здесь = 0,25 для компенсированных электродвигателей
Р - число пар полюсов(P=2);
- номинальная угловая скорость двигателя, С-1.
где - скорость вращения ротора (=3140об/мин.);
Наиболее подходящим будет сглаживающий дроссель:
Табл. 7
Тип реактора |
Номинальный ток, А |
Номинальная индуктивность, мГн |
Падение напряжения, |
|
СРОС200/0,5У4,Т4 |
200 |
0,015 |
2 |
3. Расчет и выбор элементов защиты тиристорных преобразователей
Из-за высокой чувствительности тиристоров к перенапряжениям и токовым перегрузкам надежная работа полупроводниковых преобразователей может быть обеспечена при применении соответствующих видов защит, ограничивающих допустимые значения, как перенапряжения, так и тока, протекающего через тиристоры.
3.1 Автоматические выключатели
Достоинство автоматических выключателей (автоматов, выключателей) в том, что в них совмещены устройство защиты и коммутационный аппарат. Автоматические выключатели обеспечивают многократность действия и возможность дистанционного управления.
Уставки защит автоматического выключателя, установленного на первичной стороне силового трансформатора, рассчитывают следующим образом.
Действующее значение установившегося тока короткого замыкания, А:
где - номинальный ток первичной обмотки силового трансформатора;
UK% - напряжение короткого замыкания трансформатора.
Ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя:
Ток уставки теплового расцепителя:
трансформатор фазный коммутационный
где - фазный ток первичной обмотки трансформатора;
- коэффициенты схемы,
IdH - номинальный ток двигателя;
Наиболее подходящим будет автоматический выключатель типа:
Табл. 8
Тип выключателя |
Номинальный ток расцепителя |
Пределы регулирования номинального тока Iн,А |
Установка трогания при перегрузке |
Пределы регулирования тока трогания при к.з |
||
Пост.тока |
Переем.тока |
|||||
А3710Б |
160 |
80 |
1,25 Iн |
(2;4;6) Iн |
(3;5;7;10) Iн |
3.2 Средства защиты от перенапряжений
Для защиты тиристорных преобразователей от коммутационных перенапряжений применяют RC - цепочки, включенные параллельно тиристорам.
Величина емкости RC - цепочек определяется по формуле:
где - емкость, мкФ;
- ток, протекающий через тиристор перед началом коммутации, А
- максимальное допустимое обратное напряжение тиристора, В.
Величина емкости конденсатора С2, мкФ, может быть рассчитана по формуле
где - намагничивающий ток силового трансформатора, (IХХ=6,63А)
- номинальный вторичный ток трансформатора, А;
U2H - номинальное вторичное линейное напряжение трансформатора, В;
Кн - допустимая кратность возрастания напряжения на вентилях, обычно Кн=1,5.
Резистор R2 должен ограничивать ток через вентили диодного моста при включении.
Величина резистора R2 может быть определена из соотношения, Ом
Здесь - индуктивность фазы вторичной обмотки трансформатора, Гн; С2 - емкость цепи защиты, мкФ.
Диоды моста выбираются по среднему значению прямого тока вентиля , А, и максимально допустимой величине обратного напряжения , В:
Величину разрядного резистора R3 выбирают из соотношения, Ом
Мощность резисторов и определяется по условиям надежности.
;
4. Статические характеристики тиристорных преобразователей
Функциональная схема разомкнутой системы "Управляемый вентильный преобразователь - двигатель" состоит из следующих составных частей:
Рис. 1
СИФУ - системы импульсно - фазового управления;
СЧ - силовой части преобразователя;
М - двигателя.
На рисунке используются следующие обозначения:
Uy - управляющие напряжение на входе СИФУ;
а - угол управления тиристорами;
Uda - среднее значение выпрямленного напряжения;
Хвых - выходная координата двигателя (частота вращения, угол поворота вала, момент и др.)
4.1 Регулировочные характеристики силовых схем преобразователей
Регулировочная характеристика представляет собой зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла, соответствующего напряжению Uda до угла б = 0.
Если принять, что индуктивное сопротивление цепи переменного тока Ха равно нулю, а индуктивность цепи постоянного тока , то при холостом ходе преобразователя уравнение регулировочной характеристики нулевых и мостовых схем имеет вид:
Здесь Ed0 - максимальное значение ЭДС преобразователя при ,
где - действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора; коэффициент схемы ().
В случае активной нагрузки () уравнения регулировочной характеристики (в зонах непрерывного и прерывистого тока) для нулевых схем имеют вид:
где m - число пульсаций выпрямленного напряжения за период напряжения сети(m=3).
Значения граничного угла управления, при котором ток начинает прерываться (работа на активную нагрузку), определяются из выражения
Угол регулирования при котором выпрямленное напряжение равно 0, определяется из формулы
Табл. 9. Регулировочные характеристики силовых схем преобразователей
б |
0 |
10 |
20 |
30 |
|
Edб |
257 |
253 |
242 |
222 |
|
Edб/Edo |
1 |
0,93 |
0,9 |
0,86 |
|
б |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
Edб |
197 |
174 |
148 |
123 |
|
Edб/Edo |
0,77 |
0,67 |
0,57 |
0,47 |
|
б |
80 |
90 |
100 |
110 |
|
Edб |
98 |
74 |
53 |
35 |
|
Edб/Edo |
0,37 |
0,28 |
0,20 |
0,13 |
|
б |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
Edб |
20 |
9 |
2 |
0 |
|
Edб/Edo |
0,077 |
0,034 |
0,008 |
0 |
4.2 Регулировочные характеристики тиристорных преобразователей
Результирующая регулировочная характеристика преобразователя представляет собой зависимость ЭДС преобразователя от напряжения управленияи определяется регулировочными характеристиками силовой части и СИФУ преобразователя.
При наиболее широко используемом вертикальном принципе построения СИФУ вид регулировочной характеристики преобразователя зависит от формы опорного напряжения Uo генератора опорного напряжения (ГОН) СИФУ.
Для СИФУ с синусоидальной характеристикой ГОН:
- максимальная величина опорного напряжения СИФУ, принятая на практике равной 10 В.
Табл. 10. Регулировочные характеристики терристорного преобразователя
Edб/Ed0 |
0 |
0,1 |
0,21 |
0,31 |
|
Uy/UM0 |
0 |
0,07 |
0,13 |
0,20 |
|
Edб/Ed0 |
0,41 |
0,50 |
0,59 |
0,67 |
|
Uy/UM0 |
0,27 |
0,33 |
0,4 |
0,47 |
|
Edб/Ed0 |
0,77 |
0,81 |
0,87 |
0,91 |
|
Uy/UM0 |
0,53 |
0,60 |
0,67 |
0,73 |
|
Edб/Ed0 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
1 |
|
Uy/UM0 |
0,8 |
0,87 |
0,94 |
0,99 |
4.3 Внешние характеристики тиристорных преобразователей
Внешняя характеристика преобразователя представляет собой зависимость среднего значения выпрямленного напряжения Uda от выпрямленного тока Id при неизменном угле открытия тиристоров а. Вид внешней характеристики зависит от режима работы тиристорного преобразователя.
а) режим непрерывного тока
Режим непрерывного тока характеризуется тем, что ток якорной цепи непрерывен, т.е. последующий вентиль открывается не позже чем ток предыдущего станет равным нулю. Длительность протекания через вентиль в этом режиме . В таком режиме работают преобразователи средней и большой мощности, а также реверсивные преобразователи при совместном согласованном управлении.
В общем случае уравнение внешней характеристики тиристорного преобразователя где - среднее значение падения напряжения на тиристоре; n - количество тиристоров, работающих одновременно ; - эквивалентное сопротивление силовой цепи.
Эквивалентное сопротивление преобразователя, содержащего в силовой цепи якорную цепь двигателя, уравнительные и сглаживающие дроссели и работающего в режиме непрерывного тока находим по формуле
Ом
где - сопротивление трансформатора, приведенное к цепи постоянного тока;
- эквивалентное сопротивление, характеризующее коммутационное падение напряжения;
- активное сопротивление уравнительных и сглаживающего дросселей (при наличии их в схеме); - активное сопротивление якорной цепи двигателя. Эквивалентное сопротивление, характеризующее коммутационное падение напряжения, определяем как
Ом
Активное сопротивление дросселя (сглаживающего или уравнительного) определяем через потери в меди РАКТ при номинальном токе дросселя :
Ом
Значения
Сопротивление якорной цепи двигателя, приведенное к рабочей температуре:
Ом
где - справочные значения сопротивлений обмоток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной обмотки;
В инверторном режиме преобразователя (когда а>90°) эти характеристики справедливы лишь в диапазоне угла регулирования
где г - угол коммутации вентилей, зависящий от тока нагрузки, угла управления, индуктивного сопротивления вентильной ветви и напряжения сети, определяется из соотношения
д - угол запаса инверторного режима, определяемый максимальным отклонением угла управления вследствие асимметрии импульсов управления, углом дрейфа системы и углом восстановления запирающих свойств тиристора .
Максимальное значение угла управления, при котором еще возможно безопасное инвертирование:
Численные значения углов, о которых шла речь выше, составляют при частоте сети 50 Гц; ; .; ; .
Подставив эти значения в выражение, и с учетом того, что
,
Для гарантированного включения всех вентилей фронтом управляющего импульса минимальный угол управления должен быть не менее
Для реверсивных преобразователей с согласованным управлением, из закона согласования следует, что
где - угол управления выпрямительной группой вентилей; - угол управления инверторной группой вентилей преобразователя, следует, что
Уравнение линии предельного режима инвертирования.
где д - угол запаса инверторного режима.
Уравнение внешней характеристики преобразователя в инверторном режиме:
где - угол опережения инвертора.
Табл. 11
Параметр |
Выпрямительный режим |
||||||||||
б |
0 |
30 |
75 |
90 |
150 |
||||||
Id |
0 |
92 |
0 |
92 |
0 |
92 |
0 |
92 |
0 |
92 |
|
Uda |
254 |
237.6 |
219.5 |
203.1 |
63.3 |
46.9 |
-3 |
-19.8 |
-224.1 |
-240 |
|
Параметр |
Инверторный режим |
||||||||||
Б |
0 |
120 |
150 |
||||||||
Id |
0 |
92 |
0 |
92 |
0 |
92 |
|||||
Uda |
260 |
-109.1 |
-185.5 |
-109.1 |
-254 |
-237.4 |
4.4 Электромеханические характеристики двигателя
Уравнение электромеханической характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, в области непрерывных токов, имеет вид:
где: - максимальное значение ЭДС преобразователя при б = 0;
RЭ - эквивалентное активное сопротивление преобразователя;
- падение напряжения на тиристоре;
n - количество работающих тиристоров одновременно;
С - коэффициент электродвигателя:
где: UН, IН, - номинальные значения напряжения, тока и частоты вращения двигателя.
Задаваясь значениями тока двигателя Id , по уравнению определяем значения частоты вращения двигателя , и строим электромеханическую характеристику .
Табл. 12. Электрическая характеристика двигателя
Параметр непрерывного тока |
||||||
параметр |
бmin=43.1 |
|||||
Id |
20 |
40 |
60 |
80 |
92 |
|
W |
274.7 |
273.06 |
267.58 |
262.1 |
255.29 |
|
параметр |
бmax=75 |
|||||
Id |
20 |
40 |
60 |
80 |
92 |
|
W |
90.6 |
85.2 |
79.8 |
74.4 |
71.2 |
5. Энергетические характеристики тиристорных преобразователей
5.1 Коэффициент полезного действия преобразователей
Коэффициент полезного действия (КПД) представляет собой отношение полезной мощности к мощности активной, потребляемой из сети:
где: - потери мощности в преобразователе;
При работе преобразователя на якорь двигателя постоянного тока полезная мощность:
где: с - коэффициент электродвигателя, определяемый по параметрам двигателя по формуле:
где: - номинальные значения напряжения, тока и частоты вращения двигателя;
- активное сопротивление якорной цепи двигателя.
Активная составляющая мощности Р1, потребляемая из сети, складывается из составляющих:
где: - потери мощности в вентилях преобразователя;
- потери мощности в трансформаторе;
- потери мощности в активных сопротивлениях обмоток дросселей;
- потери мощности в активных сопротивлениях обмоток двигателя.
Потери мощности в вентилях:
Потери мощности в трансформаторе состоят из: постоянной составляющей, равнй мощности холостого хода и потерь мощности в активных сопротивлениях обмоток трансформатора:
Потери собственных нужд обусловлены расходом энергии на принудительное охлаждение тиристоров, освещение и вентиляцию.
Потери мощности в активных сопротивлениях дросселя и якоря двигателя определяется по формулам:
где: - КПД двигателя при номинальной нагрузке.
Рассчитаем величину КПД только тиристорного преобразователя:
Потерями мощности собственных в тиристорных преобразователях с естественным охлаждением вентилей можно пренебречь. Если пренебречь и постоянными составляющими потерь в трансформаторах и двигателе и учесть, что числитель выражения пропорционален угловой скорости двигателя, можно записать:
где: - частота вращения двигателя в относительных единицах
Табл. 13. Коэффициент полезного действия преобразователя
Параметр |
бmin=43.1 |
|||||
Id |
20 |
40 |
60 |
80 |
92 |
|
nтп-д |
0.76 |
0.84 |
0.85 |
0.86 |
0.87 |
|
Параметр |
бmax=75 |
|||||
Id |
20 |
40 |
60 |
80 |
92 |
|
nтп-д |
0.5 |
0.6 |
0.63 |
0.64 |
0.7 |
5.2 Коэффициенты мощности тиристорных преобразователей.
Полная мощность потребляемая из сети переменного тока
Слагаемыми полной мощности S тиристорного преобразователя при симметричной нагрузке являются: активная мощность P , реактивная мощность Q, и мощность искажения Т:
Активная мощность является полезной и зависит от нагрузки и степени регулирования напряжения преобразователем. Поэтому повышение коэффициента мощности ч тиристорных преобразователей:
Коэффициент искажения синусоидального тока без учета фильтра
Коэффициент искажения синусоидального тока с учетом фильтра
При б<1 качество электроэнергии улучшается (уменьшается искажение синусоидальности кривой тока).
Литература
1. Акимов, Г.Н. Электронная техника / Г.Н. Акимов.-М.:Маршрут,2005.
2. Аракелян А.К. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: в 2 кн. 1. Вентильные электрические машины / А.К. Аракелян, А.А. Афанасьев. - М.:Энергоатомиздат,1997.
3. Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи / А.Т. Бурков. - М., 1999.
4. Горбачев Г.Н. Промышленная электроника / Г.Н. Горбачев, Е.Е. Чалыгин. - М.:Энергоиздат,1988.
5. ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения / Межгос. Совет по стандарт., метрол. И сертиф. - М.: Стандартинформ, 2014.-16с.
6. Епифанов, А.П. Электромеханические преобразователи энергии / А.П. Епифанов.- СПБ.: Питер,2004.
7. Лебедев, Н.И. Вентильные электрические машины / Н.И. Лебедев, В.М. Гандшу, Я.И. Явдошак. - СПБ.:Наука,1996.
8. Найдис В.А. Системы постоянного тока на тиристорах / В.М. Найдис. - М.;Л.:Энергия,1996.
9. Попков, О.З. Основы преобразовательной техники: учеб. Пособие для вузов / О.З. Попков.- М.:Изд-во МЭИ, 2007.
10. Розанов Ю.К. Силовая электроника / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчитский, А.А. Кваснюк.- М.:Изд-во МЭИ, 2009.
11. Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: справочник / под ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергия, 1987.
12. Шогенов А.Х. Электроника / А.Х. Шогенов, Д.С. Стребков. - М.: РадиоСофт, 2013,
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектирование силовой схемы тиристорного преобразователя. Расчет индуктивности и выбор токоограничивающего, уравнительного и сглаживающего реактора. Построение характеристик устройства и системы преобразователь-двигатель, энергетические характеристики.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 25.04.2015Выбор схемы тиристорного преобразователя. Определение ЭДС его условного холостого хода. Расчет параметров силового трансформатора. Особенности выбора тиристоров. Выбор сглаживающего и уравнительного реакторов. Защита тиристорного преобразователя.
курсовая работа [344,4 K], добавлен 05.09.2009Выбор элементов тиристорного преобразователя. Особенности расчета тиристорного преобразователя для электропривода постоянного тока. Характеристики основных элементов преобразователя и схем защиты. Подбор подходящих под результаты расчета элементов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.10.2012Выбор силовой схемы тиристорного преобразователя и оценка его элементов. Определение основных параметров силового трансформатора. Расчет и выбор элементов защиты тиристоров. Статические и энергетические характеристики преобразователей этого типа.
курсовая работа [333,1 K], добавлен 14.03.2014Определение порядка выбора схемы тиристорного преобразователя. Расчет падения напряжения на активном сопротивлении и определение условного холостого хода тиристорного преобразователя. Общий расчет параметров силового трансформатора и выбор тиристоров.
методичка [158,4 K], добавлен 22.02.2015Функциональная схема тиристорного преобразователя. Выбор элементов силовой схемы. Расчет надежности трехфазной мостовой схемы выпрямления. Расчет трансформатора с учетом коэффициента запаса. Трансформатор силовой согласующий, автоматический выключатель.
курсовая работа [225,2 K], добавлен 31.05.2016Обзор конструкций типичных катушек индуктивности. Расчет глубины проникновения тока, величины индуктивности, числа витков и длины однослойной обмотки, оптимального диаметра провода, сопротивления потерь в диэлектрике каркаса и добротности катушки.
курсовая работа [690,8 K], добавлен 29.08.2010Граничные значения коэффициента усиления и времени для регуляторов. Математическое описание двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Динамические свойства тиристорного преобразователя. Обеспечение разгона двигателя с заданным ускорением.
курсовая работа [967,1 K], добавлен 15.06.2014Разработка силовой схемы преобразователя. Расчет параметров и выбор силового трансформатора, тиристоров, сглаживающего дросселя. Проектирование функциональной схемы АЭП и электрической схемы блока системы импульсно-фазного управления электропривода.
курсовая работа [575,2 K], добавлен 17.05.2014Выбор схемы выпрямления. Основные параметры схем при работе на индуктивную нагрузку. Расчет силового трансформатора: потери мощности на сопротивлениях обмоток, сопротивление провода первичной обмотки. Проверка теплового режима трансформатора выпрямителя.
контрольная работа [372,7 K], добавлен 06.08.2013Методика расчета маломощного трансформатора с воздушным охлаждением. Выбор магнитопровода, определение числа витков в обмотках, электрический и конструктивный расчет. Определение потерь, намагничивающего тока в стали; расчет падения напряжения и КПД.
курсовая работа [122,1 K], добавлен 12.05.2011Формула трансформатора ЭДС. Уравнение равновесия для первичной обмотки. Режим ХХ трансформатора. Рабочий режим трансформатора: уравнение равновесия намагничивающих сил (УРНС). Рабочий режим трансформатора: эквивалентная схема и векторная диаграмма.
реферат [727,8 K], добавлен 10.02.2009Описание и принцип работы преобразователя со средней точкой первичной обмотки трансформатора, его схема. Система управления и график её работы. Расчёт количества элементов в батарее и источника опорного напряжения. Параметры усилителя мощности.
курсовая работа [477,9 K], добавлен 26.08.2012Выбор системы электропитания в соответствии с категорией надежности. Составление предварительной структурной схемы. Расчет параметров вводной сети переменного тока дизель-генератора. Выбор предохранителей, автоматических выключателей и ограничителей.
курсовая работа [540,3 K], добавлен 05.02.2013Блок-схема алгоритма программы управления микроконтроллером. Требования к печатным платам и их разработка. Структурная схема измерительного устройства Ретом-30КА. Выбор микроконтроллера как одно из самых важных решений при разработке управляющего модуля.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 18.06.2010Принципиальная электрическая преобразователя частоты. Расчет трехфазного транзисторного инвертора. Основные параметры конденсатора. Сопротивление фазы трансформатора. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры. Внешний вид предохранителей и реле тока.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 07.01.2015Обоснование выбора схемы силового тиристорного выпрямителя. Тепловой расчёт вентилей по току и напряжению, расчет преобразовательного трансформатора. Определение напряжения короткого замыкания, тока холостого хода. Энергетические показатели выпрямителя.
курсовая работа [205,6 K], добавлен 04.04.2014Выбор силового трансформатора. Обзор типовых схемных решений. Определение времени наработки на отказ нереверсивного тиристорного преобразователя. Расчет параметров идеального выпрямителя. Суммарные показатели надежности. Учет условий эксплуатации.
курсовая работа [295,8 K], добавлен 21.05.2019Расчет регулируемого электропривода постоянного тока; параметры тиристорного преобразователя. Моделирование контуров и скорости тока, настройка на модульный и симметричный оптимумы. Обработка переходных процессов и логарифмических частотных характеристик.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 05.06.2013Разработка системы электропитания для аппаратуры связи. Расчет токораспределительной сети; выбор преобразователей, выпрямителей, предохранителей, автоматических выключателей, ограничителей перенапряжений для бесперебойного питания в аварийном режиме.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.02.2013