Файл: Курсовая работа расчет тиристорного преобразователя 03. 55. 21. 13. Кр (обозначение документа).docx

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Красноярский государственный аграрный университет»
Институт инженерных систем и энергетики
Кафедра ТОЭ
«Электроника»

(наименование дисциплины)
КУРСОВАЯ РАБОТА
Расчет тиристорного преобразователя
03. 55. 21. 13.КР

(обозначение документа)

Выполнил студент группы		Коченов М,Г
	(подпись)
Принял		Боярская Н.П
	(подпись)

Красноярск 2021

Содержание

Введение 3

1 Техническое задание на проектирование 5

2 Расчет и выбор элементов тиристорного преобразователя 6

2.1 Выбор силовой схемы преобразователя 6

2.2 Расчет силового трансформатора 9

2.3. Выбор тиристоров 15

2.4 Расчет индуктивности и выбор токоограничивающего реактора 17

2.5 Расчет индуктивности и выбор уравнительных дросселей 18

2.6 Расчет индуктивности и выбор сглаживающего дросселя 20

2. Расчет и выбор элементов защиты тиристорных преобразователей 22

2.1 Автоматические выключатели 22

2.2 Средства защиты от перенапряжений 23

2.3 Расчет фильтрокомпенсирующего устройства 25

4 Статические характеристики тиристорных преобразователей

---

27

4.1 Регулировочная характеристика СИФУ 27

4.2 Регулировочные характеристики тиристорных преобразователей 28

4.3. Внешние характеристики тиристорных преобразователей 29

4.5 Электромеханические характеристики двигателя 31

5 Энергетические характеристики тиристорных преобразователей 32

5.1 Коэффициент полезного действия преобразователей 32

5.2 Коэффициент мощности тиристорных преобразователей 35

Список использованной литературы 36

Введение

Преобразовательные устройства служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное, постоянного напряжения (тока) в переменное, переменного напряжения (тока) одной частоты в переменное напряжение (тока) другой частота. В преобразовательных устройствах используются средства, осуществляющие фильтрацию и стабилизацию тока и напряжения. Основными характеристиками преобразовательных устройств является коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и другие энергетические характеристики.

Преимущества полупроводниковых преобразовательных устройств по сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателям, имеют малые габариты и массу, просты и надежны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения такие установки обеспечивают бесконтактную коммутацию токов в силовых цепях.

Благодаря указанным преимуществам полупроводниковые преобразовательные устройства получили широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.

Основными видами преобразователей электрической энергии являются:

– выпрямители (управляемые, неуправляемые)

– инверторы (Ð

---

1 Техническое задание на проектирование

Вариант 13
Таблица 1 – Данные электродвигателя постоянного тока

Номер варианта		3
Тип двигателя		2ПБ 160L
РН, кВт		7,5
nН, об/мин		2230
UЯН,В		220
IЯН, А		37,9
Сопр. обмотки (20°С),Ом	RЯ.ОБМ	0,096
	RДП	0,073
Число пар по­люсов, р		2
КПД, Н%		88

Номер варианта	1
Максимальный угол регулирования max	60°
Допустимый уровень пульсации тока якоря, in, %	1
Исполнение преобра­зователя	Реверсивное, 2 комплектное с совместным управлением
Форма опорного на­пряжения СИФУ	Синусоидальная

Таблица 2 – Данные преобразователя
0,5 0,866 1,732

Таблица 3 – Данные питающей сети переменного тока

---

Форма напряжения	синусоидальная
Частота f, Гц	50
Номинальное фазное напряжение U1НФ, В	220
Номинальное линейное напряжение U1НЛ, В	380
Число фаз m1	3

---

2 Расчет и выбор элементов тиристорного преобразователя

2.1 Выбор силовой схемы преобразователя

Силовая схема управляемого тиристорного преобразователя (ТП) используется в качестве выпрямителя или инвертора. Выпрями­тель предназначен для преобразования переменного тока любой час­тоты в постоянный, величина которого может изменяться, и опреде­ляется требованиями нагрузки. Инвертор является преобразователем постоянного тока в переменный. В качестве исходных данных при проектировании обычно берут средние значения выпрямленного на­пряжения и тока нагрузки и диапазон регулирования выходного на­пряжения. При использовании ТП для питания якорных цепей элек­тродвигателей задаются диапазон регулирования скорости вращения и режим работы двигателя.

Силовые схемы преобразователей, применяемые в электропри­воде, отличаются числом фаз (однофазные и трехфазные), способом подключения вентилей к вторичной обмотке трансформатора (мосто­вые, нулевые, нереверсивные, реверсивные). Выбор той или иной схемы ТП зависит от использования силового трансформатора по мощности, использования вентилей по току и напряжению, энергети­ческих показателей, гармонического состава выходного напряжения и тока, мощности двигателя, диапазона и точности регулирования, режима работы.

В связи с дискретностью работы вентилей в силовой цепи воз­никают пульсации тока, которые вызывают дополнительные потери в обмотках электрических машин и аппаратов, увеличивают нагрев, ухудшают условия коммутации двигателя.

Частота пульсаций тока и напряжения на нагрузке зависит от числа фаз выпрямителя, а амплитуда пульсаций - от индуктивности силовой цепи и глубины регулирования напряжения. Следовательно, для сглаживания тока силовой цепи необходимо увеличивать либо индуктивность силовой цепи, либо число фаз преобразователя.

Увеличение индуктивности силовой цепи является наиболее простым способом снижения пульсаций тока до требуемой величины. Однако включение дополнительных дросселей приводит к увеличе­нию веса и габаритов преобразователя и ухудшению динамических свойств привода.

---