Курсовой. Управляемый выпрямитель

• Название: Управляемый выпрямитель
• Дата: 26.02.2022
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: Курсовой.docx
• Тип: Документы; #374517
• страница: 1 из 8

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина»

Кафедра Электроники и микропроцессорных систем

Пояснительная записка к курсовому проекту:

по дисциплине: «Силовая электроника»

На тему: «Управляемый выпрямитель»

Выполнил студент гр. 4-35:Мусаева Э.С. Проверил:Тихомирова И.А.

Иваново 2021

Оглавление

Введение 4

1.Подготовка и анализ исходной информации 5

1.1. Условия охлаждения преобразователя 5

1.2. Определение параметров цепи нагрузки. 5

1.3. Схема преобразователя и диаграммы рабочих процессов. 6

2.Выбор согласующего трансформатора или токоограничивающего реактора 6

2.1. Выбор вида связи выпрямителя с сетью. 6

2.2. Выбор и проверка согласующего трансформатора 8

3.Расчет регулировочной характеристики 9

4. Выбор и расчет сглаживающего реактора. Внешние характеристики управляемого выпрямителя 11

4.1. Необходимая индуктивность цепи нагрузки 11

4.2. Построение внешних характеристик управляемого выпрямителя 12

5.Расчет рабочих и аварийных режимов. 14

5.1.Рабочий режим работы преобразователей. 14

1.Сетевая обмотка трансформатора. 15

2.Фазный вентиль 15

5.2 Аварийный режим работы преобразователя. 16

Дополнительные данные. 17

6.Выбор и проверка вентилей силового преобразователя. 18

6.1.Предварительный выбор и расчет тиристоров. 18

1.Выбор вида и подвида полупроводникового прибора. 18

2. Выбор номинального тока вентиля. 18

3.Выбор класса вентиля по рабочему напряжению. 18

4.Выбор типа охлаждения 19

6.2.Проверка фазных полупроводниковых приборов 19

1.Проверка тиристора по нагреву рабочим током. 19

2.Проверка по аварийному току. 20

3.Проверка по коммутационным параметрам. 21

6.3 Расчет допустимых рабочих перегрузок преобразователя по току. 21

7.Выбор аппаратов и элементов защиты выпрямителя 23

7.1 Защита от аварийных перегрузок автоматическими воздушными выключателями 23

7.3 Защита вентилей от перенапряжений. 26

8.Энергетические характеристики преобразователя. 27

8.1 Коэффициент полезного действия 27

8.2 Коэффициент мощности 29

9.Разработка системы управления преобразования 32

9.1 Определение параметров управляющих импульсов и схемы управления 32

9.2 Разработка системы импульсно-фазного управления преобразователем  33

9.3. Схема управления ключами силового преобразователя 34

Заключение 37

Список использованных источников 39

Приложение А: Временные диаграммы рабочих процессов

Приложение Б: Перечень элементов силового блока

Приложение В: Схема электрическая принципиальная силового блока

Введение

Преобразование переменного тока в постоянный является в настоящее время наиболее распространенным видом преобразования электрической энергии. Полупроводниковые управляемые выпрямители нашли широкое применение в различных отраслях промышленности: на железнодорожном транспорте, для питания процессов электролиза, в цветной металлургии и химической промышленности, в системах возбуждения крупных электрических генераторов, для питания систем электропривода постоянного тока различного назначения и мощности, на тяговых подстанциях и магистральных электровозах и т. д. 

Широкое применение в промышленности находят нереверсивные ведомые сетью преобразователи постоянного напряжения на базе тиристорных управляемых выпрямителей. Наиболее часто встречающаяся область их применения - электроприводы постоянного тока, предназначенные для управления скоростными режимами поточных линий и отдельных машин различных производств. Преобразователи обеспечивают возможность построения нереверсивных электроприводов постоянного тока с обратной связью по скорости или ЭДС двигателя. 

 При всём разнообразии схем и нагрузок методика расчёта рассматриваемого класса преобразователей одинакова и может быть сведена к расчёту и выбору элементов одного комплекта управляемого выпрямителя. 

1. 
   Подготовка и анализ исходной информации
   

В данном разделе производится подготовка необходимой информации для выполнения последующих расчетов, выбора и проверки всех элементов преобразователя, построения необходимых характеристик.
1.1. Условия охлаждения преобразователя
Температура полупроводниковой структуры прибора определяется мощностью, рассеиваемой в структуре, тепловыми сопротивлениями элементов конструкции прибора и условиями его охлаждения.

Наибольшее распространение получило воздушное охлаждение (естественное и принудительное) как наиболее простое в реализации. Естественное воздушное охлаждение повышает надежность функционирования преобразовательной установки и является предпочтительным до токов нагрузки I_dH=800...1000А. При больших нагрузках необходимо использовать принудительное воздушное охлаждение, чтобы повысить нагрузочную способность полупроводниковых приборов и избежать их группового (параллельного) соединения в плече преобразовательной установки. Целесообразно скорость охлаждающей среды принимать равной при естественном охлаждении V_C = 0 м/с, при принудительном воздушном V_C = 6 м/с (экономичный режим). При более высоких скоростях нагрузочная способность полупроводниковых приборов увеличивается незначительно, а мощность двигателя охлаждающих устройств возрастает существенно.
Такими образом в соответствии с заданием (ток А) выбираем естественное воздушное охлаждение со скоростью охлаждающего воздуха 0 м/с.