Расчет и построение силовой электропневматической установки в лаборатории “Механическая часть ПС”, страница 4

В схему выпрямителя входят трансформатор и выпрямительный мост из четырех диодов V1-V4. Выходное напряжение Ud  имеет вид однополярных полуволн напряжения U2. Это получается в результате поочередного отпирания диодов V1, V2 и V3, V4. Диоды V1, V2 открыты в первый полупериод при полуволне напряжения U2  положительной полярности, создаваемого под действием напряжения U1. Открытые диоды V1, V2 обеспечивают связь вторичной обмотки трансформатора с двигателем, создавая в нем напряжение Ud  той же величины и полярности, что и напряжения U2 . При наличии полуволны напряжения U1 отрицательной полярности в следующий полупериод полярность напряжения U2 обратная. Под ее воздействием открыты диоды V3, V4, подключающие напряжение U2 к двигателю с той же полярностью, что и на предыдущем интервале.

          При расчете схемы исходными являются значение выходного напряжения Ud =120 В и тока Id =300 А, а также действующие значение напряжения питающей сети U1 =380 В. Тогда связи между напряжениями и токами находим относительно исходных величин. Расчет проводим, полагая равным нулю падения напряжений на диодах, в обмотках трансформатора, соединительных и подводящих проводах. Напряжение Ud определяется по формуле:

                                                ,                                                  (1.1)

Поскольку величина Ud при расчете выпрямителя является заданной, находим вторичное напряжение:

                                               ,                                                      (1.2)

А также коэффициент трансформации трансформатора:

                                    ,                                                                 (1.3) 

                                      В

                                      

При определении типа диодов необходимо знать среднее значение тока Iа, протекающего через каждый диод, и прикладываемое к ним максимальное обратное напряжение Ub max .Средний ток найдем по формуле:

                                                ,                                                                (1.4)

                                       А

Обратное напряжение, прикладываемое одновременно к двум непроводящим диодом на интервале проводимости двух других диодов. При этом оно создается напряжением вторичной обмотки трансформатора U2.    Максимальное обратное напряжение определяется по формуле:

                                             ,                                                 (1.5)

                                                187.8 В

Для расчета трансформатора помимо напряжений U1 и U2 необходимо знать действующие значение токов I1 и I2, протекающих через его обмотки. Ток I2 находим по формуле:

                                             ,                                                        (1.6)

                                               А

Ток I1 связан с токами I2 и Id соотношением:

                                           ,                                                   (1.7)

                                             117 А

В рассматриваемой схеме параметры первичной обмотки I1, U1 связаны соответственно с параметрами вторичной обмотки I2, U2 коэффициентом n. В соответствии с этим расчетные мощности обмоток получаются одинаковые и будут определятся по формуле:

                                        ,                                                (1.8)

 кВт

2.2 Технические данные оборудования

          2.2.1Тяговый двигатель НБ-418К6

Тяговый электродвигатель является главным элементом силовой цепи  и состоит из неподвижного остова с полюсами, предназначенными для создания магнитного потока, и вращающего якоря, в котором происходит преобразование электрической энергии в механическую. При работе электродвигателя по его якорной обмотке и обмотки возбуждения протекает электрический ток. Силы взаимодействия тока с магнитным потоком полюсов вращают якорь. Технические данные тягового двигателя НБ-418К6 показаны в таблице 2.1   

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             бораториииции                 Таблица 2.1- Технические данные тягового двигателя НБ-418К6