Расчет силового выпрямителя. Описание принципа действия схемы. Расчёт токов на элементах схемы выпрямителя

Страницы работы

17 страниц (Word-файл)

Содержание работы

 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННВЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

Кафедра электротехники

Расчетно-графическая работа

на тему

 «РАСЧЕТ СИЛОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ»

Выполнил студент группы МГ–31

Проверил к.т.н. доцент

2005

 Содержание

Введение………………………………………………………………………

Описание принципа действия схемы……………………………………….

Расчет напряжений на элементах схемы…………………………………...

Расчёт токов на элементах схемы выпрямителя…………………………...

Выбор вентильного трансформатора……………………………………….

Выбор вентилей выпрямителя………………………………………………

Определение числа параллельных ветвей в вентильном плече выпрямителя…………………………………………………………………

Определение числа последовательно соединенных диодов в вентильном плече выпрямителя…………………………………………….

Принципиальная схема выпрямительного агрегата……………………….

Литература


Введение

В настоящее время большая часть электроэнергии вырабатывается, передается и потребляется в виде переменного трехфазного тока. На его долю приходится 75-80% всей производимой электроэнергии. Однако есть отрасли народного хозяйства, для которых постоянный ток играет существенное значение. Одной из таких отраслей является электрифицированный транспорт, использующий постоянный ток для работы тяговых двигателей.

Получается постоянный ток из переменного с помощью регулированных или нерегулируемых выпрямителей, основными элементами которых в настоящее время являются полупроводниковые диоды и тиристоры. На электрифицированном транспорте с питанием подвижного состава от контактной сети постоянного тока применяют мощные выпрямительные агрегаты, устанавливаемые на тяговых подстанциях. В состав таких агрегатов входят: силовой (вентильный) трансформатор, выпрямитель, сглаживающее устройство и коммутационная аппаратура.

Вентильный трансформатор служит для изменения подводимого к выпрямителю напряжения и для преобразования числа фаз на вторичной стороне.

Выпрямитель преобразует переменное напряжение в пульсирующее, с той или иной частотой, напряжение неизменной полярности.

Так как пульсация выпрямленного напряжения является нежелательным явлением, то на выходе выпрямителя включают сглаживающий фильтр, состоящий из катушек индуктивности и конденсаторов. С помощью фильтра ослабляются гармоники в кривой выпрямленного напряжения, и снижается мешающее действие контактного провода на другие линии.


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

1. Номинальное напряжение выпрямителя Ud =1500 В;

2. Номинальный ток нагрузки Idн=2600 А;

3. Напряжение питающей сети переменного тока Uc= 35000 В;

4. Мощность короткого замыкания Sкз =98 мВА;

5. Напряжение короткого замыкания вентильного трансформатора Uк.з.m.=6,6 %;

6. Коэффициент технологической перегрузки по току кп = 3

7. Коэффициент повторяющейся перегрузки по напряжению кр=2,8

8.Коэффициент неповторяющейся перегрузки по напряжению кн =3

9. Конструкция диода: таблеточная.

10. Температура окружающей среды Та= 35 °С;

11.Схема выпрямителя : трехфазная мостовая                 

Описание принципа действия схемы

В данной схемевентили разбиты на три группы: анодную (имеющую общий анод). В любой момент времени ток проводят два диода в анодной группе и один в катодной. В анодной группе ток проводит диод, катод которого имеет более отрицательный потенциал по отношению к анодам. В катодной группе ток проводит диод, анод которого имеет более положительный потенциал по отношению к катодам.

Рисунок 1–Упрощенная схема выпрямителя

Общие расчетные соотношения имеют следующие значения

Ud = 0,21U2

Uv max = 0,52Ud

Iv cp = Id/3

Kn = 0,02

λ=120 0

ST = 1,02UdId

 

Расчёт напряжений на элементах схемы

Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя при холостом ходе

,                                                    

 B, где      Udн– среднее значение выпрямленного напряжения, В, при номинальном токе  

нагрузки, берётся из исходных данных;

            А  –  коэффициент внешней характеристики, зависящий от схемы выпрямителя, выбирается по таблице 1 [1] ;

uк –  напряжение короткого замыкания вентильного трансформатора, берётся из исходных данных.

Полученное значение напряжения на выходе выпрямителя в режиме холостого хода округляем в большую сторону с одновременным увеличением на 1-5%, чтобы компенсировать потери напряжения в ошиновке, вентилях, защитной аппаратуре и т.д.

Принимаем 1629 В.

Действующее значение напряжения на фазе вентильной обмотки трансформатора определяется с учётом свойств конкретной схемы.

U = Udo· к1  ,                                                      

где      к1  –  коэффициент, числовое значение которого зависит от схемы выпрямителя, выбирается по таблице 1 [1].

U2фз = Udo· к=1629∙0,42=684 B,

Коэффициент трансформации вентильного трансформатора при соединении первичной и вторичной обмоток звездой

,                                                      

где      Uc –  напряжение питающей сети, В, берётся из исходных данных.

Для трехфазных трансформаторов, у которых вторичная обмотка соединена треугольником, коэффициент  исключается

Максимальное обратное напряжение на вентильном плече выпрямителя

Uв.макс = Udo· к2

где      к2  –  коэффициент, числовое значение которого зависит от свойств схемы, выбирается по таблице 1 [1].

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
288 Kb
Скачали:
0