Проектирование основного электрооборудования пассажирских вагонов, страница 17

Для этого необходимо определить максимальные значения тока и напряжения в звене постоянного тока выпрямителя, то есть на выходе выпрямителя:

I_d.макс = Р_{пик. ГЕН.}/ U_н.с    ,                                             

где Р_{пик.ГЕН.}– наибольшая (пиковая) мощность электрической энергии, потребляемой от вагонного генератора (смотри раздел 4.3.2);

U_н.с - номинальное напряжение бортовой сети вагона.

U_d.макс = K_U · U_{н.с      ,}

где K_U – смотри раздел 4.3.2.

Теперь будет нетрудно определить:

- для трехфазной выпрямительной схемы (рис. 4.1,а):

I_{пр.ср.расч} = I_d.макс / 3 = Р_{пик. ГЕН.}/ 3·U_н.с ,

                  U_{обр.и.расч} =1,045 · U_d.макс = 1,045 · K_U · U_н.с

 - для шестифазной выпрямительной схемы (рис. 4.1,б):         

I_{пр.ср.расч} = I_d.макс / 6 = Р_{пик. ГЕН.}/ 6·U_н.с

                  U_{обр.и.расч} =1,045 · U_d.макс = 1,045 · K_U · U_н.с

4.3.4 Расчет и выбор типа полупроводникового диода  выпрямительной установки:

В вагонных выпрямительных установках применяют низкочастотные лавинные диоды типа ВЛ50-К, ВЛ100-К, ВЛ200-К, ВЛ320-К и ВЛ500-К. Тип вентиля расшифровывается: В – вентиль; Л – лавинный; 50, 100, 200, 320, 500 - предельные токи (I_п, А) при оговоренных условиях использования, К – класс по напряжению).

Класс по напряжению это условная цифровая кодировка рекомендуемого обратного напряжения диода: К = U_{обр.рек.}/ 100, например: для диода с U_{обр.рек} = 800 В класс определяется как 8, а для диода 10 класса U_{обр.рек} = 1000 В.

Условиями использования диода в эксплуатации являются:

-  скорость охлаждающего воздуха, м/с:                        12         6          0

коэффициент снижения токовой нагрузки, К_н.охл      1,0        0,9       0,25

      -    длительность протекания прямого тока, эл.град.       180      120       90        60        30       

коэффициент снижения токовой нагрузки, К_н.имп.        1,0      0,82     0,72     0,55     0,38

          С учетом изложенного, выбор типа диода для использования в вагонной выпрямительной установке должен производиться (см. табл. А.25):

I_п > К_н.охл ·  К_н.имп. · I_{пр.ср.расч}        ,         К > U_{обр.и.расч.}

где К_н.охл и  К_н.имп. – коэффициенты снижения токовой нагрузки в зависимости от скорости охлаждающего воздуха и длительности протекания прямого тока (вагонные выпрямительные установки имеют V_охл = 0 и длительности импульсов тока: 120ºэл (в схеме рис.4.1,а) и 60ºэл (в схеме рис.4.1,б);

I_{пр.ср.расч}                  - расчетное  среднее значение прямого тока диода (смотри раздел

4.3.3);

U_{обр.и.расч}          - расчетное значение обратного импульсного обратного напряжения диода (смотри раздел 4.3.3).

Принимаем к использованию в вагонной выпрямительной установке  диоды типа ВЛ…-… в количестве ……………………………………………….

Выпрямительная установка размещается …………………………………

……………………………………………………………………………………….

4.4 РАСЧЕТ И ВЫБОР СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

4.4.1 Определение расчетного значения номинальной и габаритной (полной) мощности статического преобразователя:

Р_{габ. сп} = K_U · Р_н.сп      ,

Р_н.сп = Р_{пик       ,}  

гдеР_{габ. сп} – габаритная (полная) мощность преобразователя с учетом возможных колебаний питающего напряжения (K_U), величины нагрузки или изменений температурных условий среды;

K_U = U_{кс.макс} / U_кс.мин – отношение максимального к минимального значений напряжения  контактной сети в эксплуатации;

Р_пик. –   наибольшая (пиковая) мощность электрической энергии, потребляемой через статический преобразователь (смотри раздел 3.5).                     

Примечание: В некоторых моделях вагонов, например 9510, статический преобразователь обеспечивает электроснабжение не только низковольтных потребителей, но и электрических нагревателей бойлера отопления вагона. В таком случае, выражение для определения номинальной мощности преобразователя:

Р_н.сп = Р_пик.н/в + Р_{пик. ВПМ}    , где  Р_пик.н/в – наибольшая («пиковая») мощность электрической энергии, потребляемой низковольтными потребителями вагона,