Расчет неуправляемого выпрямителя: Задания и методические указания к выполнению заданий расчетно-графических работ

Страницы работы

8 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

основании этих данных необходимо выполнить следующее:

1.  Начертить схему выпрямительного блока, включая все элементы задания. На этой схеме дать обозначения элементов, и основные параметры по результатам расчета.

2.  Рассчитать необходимые параметры и выбрать тип вентилей.

3.  Выполнить расчет трансформатора.

4.  Определить параметры сглаживающего фильтра, который обеспечит допустимый уровень пульсаций напряжения на нагрузке.

5.  Начертить временные диаграммы тока и напряжения на выходе выпрямителя (до фильтра) и на нагрузке.

Таблица 4.1.

Вариант

1

2

3

4

5

Uс, В

660/380

380/220

220/127

660/380

380/220

f, В

50

400

50

400

50

В табл. 4.2 приняты следующие обозначения:

А - Двухполупериодная с выводом средней точки трансформатора;

Б - однофазная мостовая;

В - трехфазная с выводом нулевой точки трансформатора;

Г - трехфазная мостовая;

Д - шестифазная с выводом нулевой точки.

I – С-фильтр

II – L-фильтр

III – Г-образный LC-фильтр

IV – П-образный фильтр

V - транзисторный фильтр

Таблица 4.2

Схема выпрямителя

Фильтр

qн, %

Рd, Вт

Ud, В

№ групп

1

2

3

4

5

1,3,5

2,4

1,3,5

2,4

1

А

I

II

III

IV

V

0,5

300

150

150

100

2

Б

II

III

IV

V

I

1

400

100

100

200

3

В

III

IV

V

II

II

1,5

150

300

150

200

4

Г

IV

V

III

IV

V

0,5

1000

1500

300

300

5

Д

V

III

IV

III

IV

1

1500

1000

250

500

6

А

II

III

IV

V

I

2

150

300

150

250

7

Б

III

II

I

V

II

3

300

400

150

150

8

В

IV

V

II

III

V

3

300

200

150

200

9

Г

V

V

III

IV

IV

1,5

2000

750

350

150

10

Д

IV

III

II

V

III

0,5

1000

600

150

100

11

А

III

II

I

I

II

1

100

250

75

100

12

Б

IV

III

III

II

II

1

300

150

600

300

13

В

V

V

IV

III

III

0,5

200

400

50

100

14

Г

III

IV

V

III

IV

0,2

500

1200

200

300

15

Д

II

III

III

IV

IV

0,1

1200

500

300

150

16

А

IV

II

I

II

III

2

200

400

100

400

17

Б

V

I

III

III

IV

1

400

250

200

150

18

В

I

II

III

IV

V

1

750

1500

300

400

19

Г

II

II

III

III

IV

1,5

1500

1000

400

300

20

Д

III

III

IV

II

V

0,5

1000

750

250

150

21

А

V

I

II

III

IV

3

150

400

100

200

22

Б

I

IV

II

II

III

2

300

500

150

250

23

В

II

III

III

V

IV

2

500

750

500

250

24

Г

III

III

IV

IV

V

1

1200

1500

250

200

25

Д

IV

II

III

III

IV

0,5

2500

1000

100

150

26

А

I

III

II

IV

V

1,5

250

200

200

150

27

Б

II

III

III

V

IV

1

500

400

200

400

28

В

III

III

IV

II

V

0,75

500

1000

100

200

29

Г

IV

II

III

III

II

5

2500

1500

250

150

30

Д

V

III

IV

IV

III

2

1250

500

300

200

Методические указания к выполнению задания 1

Расчет вентильной группы

Определяем ток нагрузки Id. По соотношениям, приведенным в прил. 1, находим для вентилей величины Iпр.ср. и Uобр.т, по которым в справочникам по полупроводниковым приборам выбираем тип вентилей и выписываем их основные параметры и предельные эксплуатационные данные. При пользовании прил.1, необходимо определять характер нагрузки по входному элементу фильтра и нагрузке.

Расчет выпрямительного трансформатора

В зависимости от схемы нвыпрямления и характера нагрузки по прил. 1 определяем типовую (габаритную) мощность трансформатора Sтип. Принимаем либо находим значения некоторых расчетных величин:

1. Амплитудное значение индукции в сердечнике Вм принимаем:

Вм. = 1,65 Тл при f=50 Гц;

Вм = 1,25 Тл при f=400 Гц

Для холоднокатанных электротехнических сталей и

Вм. = 1,35 Тл при f=50 Гц;

Вм = 1,1 Тл при f=400 Гц для горячекатанных электротехнических сталей.

2. Плотность тока в обмотках jср.  находим по таблице 4.3 в зависимости от мощности вторичных обмоток S2, которая определяется из соотношений, приведенных в прил. 1.

Таблица 4.3

Конструкция магнитопровода

Материал сердечника и его толщина, мм

Частота сети, Гц

Плотность тока j, А/мм2, при S2,  ВА

50 - 150

150 - 300

300 - 1000

1000 - 2500

Броневая (пластинчатая)

Э42, Δ=0,35

50

2,4 - 2,0

2,0 - 1,7

1,7 - 1,4

1,5

Броневая (ленточная)

Э310, Δ=0,35

50

2,7 – 2,4

2,4 - 2,3

2,3 - 1,8

-

Стержневая (ленточная)

Э310, Δ=0,35

50

3,8 - 3,0

3,0 - 2,4

2,4 - 1,7

1,7 – 1,4

Броневая (пластинчатая)

Э44, Δ=0,2

400

5,0 - 4,0

4,0 - 2,8

2,8 - 1,6

1,6 – 1,1

Броневая (ленточная)

Э340, Δ=0,15

400

6,5 - 4,0

4,0 - 2,7

2,7 - 1,5

1,6 – 1,2

Стержневая (ленточная)

Э340, Δ=0,15

400

5,6 - 3,5

3,5 - 2,8

2,8 - 1,8

1,8 -1,4

3. Коэффициент заполнения находится по табл.4.4 в зависимости от конструкции магнитопровода и мощности  S2.

Таблица 4.4

Частота сети, Гц

Конструкция магнитопровода

Коэффициент заполнения окна Кок, при S2, ВА

50 –150

150 – 300

300 - 1000

1000 – 2500

50

Броневая (пластинчатая)

0,26 - 0,27

0,27 - 0,30

0,30 – 0,33

-

Броневая (ленточная)

0,26 - 0,27

0,27 - 0,30

0,30 – 0,33

-

Стержневая (ленточная)

0,24 – 0,25

0,25 - 0,30

0,30

0,30

400

Броневая (пластинчатая)

0,23 - 0,25

0,25 – 0,26

0,26 – 0,33

0,30 – 0,33

Броневая (ленточная)

0,19 - 0,25

0,25 – 0,26

0,26 – 0,30

0,30 – 0,33

Стержневая (ленточная)

0,21 - 0,24

0,24

0,24 – 0,30

0,30

4. Коэффициент заполнения по стали Кст принимается в зависимости от конструкции магнитопровода

Кст = 0,86 – 0,90 для пластинчатых сердечников

Кст = 0,91 - 0,95 для ленточных сердечников.

Данные и таблицы по этому пункту приведены в [4].

По найденным значениям находится конструктивная величина для магнитопровода

подставляя в это выражение в это выражение плотность тока  в  конструктивную величину  получаем в , что обычно задается для трансформаторов малой и средней мощностей.

По величинам , ,  выбираем конструкцию магнитопровода, его типоразмер и базовый линейный размер «а», пользуясь прил. 4 – 7. Дать рисунок магнитопровода, обозначить все размеры и выписать данные.

Определяем потери в стали , где - удельные потери в стали, определяемые по рис. 4.1 и 4.2 Вт/кг. G – масса магнитопровода, кг.

                             

Рис. 4.1 Удельные потери в сердечниках из транс-     Рис. 4.2 Удельные потери в сердечниках из форматорных сталей толщиной 0,35 мм на частоте     трансформаторных сталей на частоте 

50 Гц                                                                                   400 Гц

Определяем параметры обмоток трансформатора , , :

По таблице 4.5 и величине  для выбранной конфигурации магнитопровода находим относительные величины падения напряжения в первичной и вторичной обмотках трансформатора  и .

Таблица  4.5

Частота

Гц

Конструкция магнитопровода

Величина

Мощность вторичных обмоток

* , ВА

50 - 150

150 - 300

300 – 1000

1000 - 2500

50

Броневая

6 - 4,5

4,5 - 3

3 - 1

- - - - - - - -

10 - 8

8 - 6

6 - 2

- - - - - - - -

Стержневая

5,5 - 4

4 - 3

3 - 1

1 - 0,8

9 - 6

6 - 4

4 - 2

2 - 1,0

400

Броневая

4 - 1,5

1,5 - 1,0

1,0 - 0,5

0,5

5 - 2,0

2,0 - 1,2

1,2 - 0,5

0,5

Стержневая

2 - 1,0

1

1,0 - 0,5

0,5

3 - 1,5

1,5 - 1,0

1,0 - 0,5

0,4

По приложению 1 определяем параметры трансформатора , , .

Определяем ЭДС обмоток

Определяем числа витков обмоток на основании уравнений трансформаторной ЭДС

Коэффициент трансформации

По мощности обмоток   и  находим токи обмоток  и , по ранее найденным значениям плотности тока j, рассчитываем сечения и диаметры проводов , .

По справочнику выбираем стандартные значения сечения и диаметры проводов и выписываем марку и размеры провода.

Находим площадь сечения проводов обмоток, площадь окна магнитопровода и коэффициент заполнения .

По амплитудному значению напряжения обмоток  и , а также графику рис. 4.3 определяем величину испытательного напряжения.

Суммарные потери в меди обмоток:

Активная и реактивная составляющая падения напряжения на обмотках


Рис. 4.2.  Зависимость испытательного       

напряжения от рабочего напряжения             Напряжение короткого замыкания;    обмотки в амплитудных значениях                          

КПД трансформатора в номинальном режиме

Дать схему и таблицу намоточных данных трансформатора

Обмотка параметр

Первичная

Вторичная

W, витки

U, В

I, В

,

, мм

марка провода

Расчет сглаживающих фильтров

I.  Г  и П – образные               LC фильтры

Исходные данные:

Определяется коэффициент сглаживания фильтра

, где              - коэффициент пульсаций на входе, определяемый схемой выпрямления;

 - коэффициент пульсаций на входе, заданный таблицей исходных данных.

Находим произведение определяемых параметров фильтра

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
316 Kb
Скачали:
0