курсач по спт. статический преобразователь средней мощности

• Название: статический преобразователь средней мощности
• Анкор: курсач по спт
• Дата: 12.03.2020
• Размер: 276 Kb.
• Имя файла: курсач по спт.doc
• Тип: Курсовой проект; #111784
• страница: 24 из 24

7.2 Выбор плавких предохранителей
Защита на базе плавких предохранителей применяется для предотвращения протекания токов КЗ через тиристоры. Выбираем предохранитель ПП57-3417 для защиты тиристоров: номинальный ток плавкой вставки I_ном=150 А при U_ном=380 В; при этом номинальные потери мощности плавкой вставки W_ном = 60 Вт.

Для защиты нагрузки выбираем предохранитель ПП57-3737: номинальный ток плавкой вставки I_ном=250 А при U_ном=380 В; при этом номинальные потери мощности плавкой вставки W_ном = 120 Вт.
7.3 Расчет параметров выравнивающих RCD - цепочек
Конденсаторы эффективно выравнивают напряжения на тиристорах в переходных режимах, но вместе с тем увеличивают ток в открытом состоянии на интервале отпирания. Эти токи можно ограничить демпфирующими резисторами, включенными последовательно с конденсаторами, сопротивление которых выбирается порядка нескольких десятков Ом. Для ограничения скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, при которой может самопроизвольно включиться тиристор, параллельно демпфирующим резисторам включаются диоды, которые должны иметь как можно меньшее время восстановления запирающих свойств в обратном направлении.

Сопротивление демпфирующего резистора принимаем равным 20 Ом. Выбираем резистор: С1 - 8 - 1 - 20 - 5%.

Емкость конденсаторов:

, (7.3)
где Q_rr - наибольшая возможная разность зарядов восстановления последовательно включенных приборов, принимаем равной половине заряда восстановления применяемых тиристоров :
Q_rr= 700 мкКл = 350 мкКл.
Параметры U_RSM , U_RM, Q_rr, I_RM взяты из справочника [ 3 ] для тиристора типа ТБ113 - 200.

Принимаем: С=0,47 мкФ

Выбираем: К40У-9 – 400 В - 0,47 мкФ - ±20%.

Выбираем диод по напряжению и току : КД105 Б.

8. Описание работы схемы управления
Для коммутации тиристоров в преобразователе используется система управления, которая может быть одноканальной (в которой все тиристоры управляются одноканальным сигналом со сдвигом на 60 градусов), так и многоканальной - с раздельно управляемыми тиристорами. Рассматривается работа вертикальной синхронной системы управления со стабилизацией напряжения (рис.8.1 , рис. 8.2).

Напряжение с нагрузки U_d через датчик Д поступает на элемент сравнения. Также на вход элемента сравнения подаётся напряжение U_з с задатчика интенсивности ЗИ. Разница напряжений (U_з-U_ос) поступает на усилитель У и усиленное напряжение управления U_у идёт на компаратор К. На другой вход компаратора подаётся опорное напряжение U_оп с генератора пилообразного напряжения ГПН, управляемого устройством синхронизации УС, подключенного к линиям сетевого напряжения U_с. Пока опорное напряжение больше напряжения управления на выходе компаратора присутствует отрицательное выходное напряжение U_вых^-. По достижению равенства входных напряжений компаратора он опрокидывается и на формирователе импульсов Ф оказывается положительное напряжение U_вых⁺.

Этот перепад вызывает появление короткого управляющего импульса напряжения на выходе формирователя импульсов Ф, в дальнейшем усиливаемого усилителем импульсов УИ и подаваемого на систему распределения управляющих импульсов для тиристоров. В случае повышения выходного напряжения U_d управляющее напряжение U_у­ становится меньше, что вызывает увеличение угла управления _ном на величину . Следовательно, произойдёт более позднее открывание тиристоров и снижение напряжения на нагрузке до номинального. Если возникает необходимость изменения выходного напряжения, это можно сделать путём изменения напряжения задатчика интенсивности U_з.
Временные диаграммы схемы управления.


Рис.8.1

Структурная схема системы управления.


Рис.8.2.

Заключение
В результате проведённого расчёта, разработан статический преобразователь средней мощности. Содержащий понижающий трёхфазный трансформатор типовой мощностью 30 кВт, тиристоры типа Т113-200. Для снижения пульсаций выходного напряжения до требуемого уровня применён Г - образный фильтр, содержащий батарею, состоящую из десяти конденсаторов типа К50-18-1000 мкФ-50В-20%+50%, и дроссель с системой водяного охлаждения, числом витков равным 30 и величиной потерь в меди порядка 0,4 кВт. Для защиты сетевой обмотки понижающего трансформатора в случае возникновения аварийного тока выбран автоматический выключатель переменного тока серии А3716Б. В анодной цепи каждого тиристора для предотвращения протекания токов короткого замыкания установлены плавкие предохранители типа ПП57-3937, в цепи нагрузки - предохранитель типа ПП57-4038.

Список литературы

1. 
   Справочник по преобразовательной технике / Под ред. И.М. Чиженко. – Киев: Техника, 1978. 430 с.
   
2. 
   Тугов Н.М. и др. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1990. 576 с.
   
3. 
   Замятин В.Я. и др. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. 576 с.
   
4. 
   Бар В.И. Проектирование ведомых сетью статических преобразователей средней и большой мощности: Учебное пособие. - Тольятти: ТолПИ, 1994.
   
5. 
   Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справочник / Под ред. Г.С. Кучинского. – М.: Энергоатомиздат, 1987. 656 с.
   
6. 
   Фишлер Я.Л. и др. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок. М.: Энергоатомиздат, 1989. 320 с.
   
7. 
   Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник/ Под ред. В.М. Перельмутера. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 319 с.
   
8. 
   Разработка тиристорного ключа: Методические указания к курсовой работе / Чернявский Н.И. - Тольятти: ТолПИ, 1995.
   
9. 
   Намитоков К.К., Ильина Н.А., Шкловский И.Г. Аппараты для защиты полупроводниковых устройств. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 980 с.