Файл: Расчет электропитающих устройств по дисциплине Силовая электроника.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 49

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


kП1



2

m2p2 1

2

R0

0.6

0.079
(2.1)

32 1
Вычисляем среднее значение прямого тока вентиля по формуле (1.5):


Iср.v

I0


pm2

100

3
33.33 A


Вычисляем эффективное значение прямого тока вентиля Iэфф.v по формуле

(1.6):


Iэфф.v

kф.vIср.v

333.33 57.73 A


Вычисляем действующее значение тока I2 вентильной обмотки преобразо- вательного трансформатора по формуле:


I2

1 I


0
3

1 100 57.74 A

3
(2.3)

Вычисляем вынужденную i0,в и свободную i0,св составляющие и полный ток i0 для значений угла ω от (-π/2) до (π/2) по формулам:


i0 i0.в (ωt) i0.cв(ωt)



  • R0


( ωt)

(2.4)

2E

sin π sin(φ)e ωL0


E2mcos(ωt φ)

2m  pm2

i0

 

(2.5)

R0π  R0π

e

ωL0pm2

eωL0pm2



где E2m амплитудное значение фазной ЭДС E2, E2m = Значение φ вычисляется по формуле:

·E2, В.




A
(2.6)

Результаты вычислений заносим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Результаты вычислений

ωt

-π/3

-π/4

-π/6

0

π/6

π/4

π/3

i0,в

-22,1

0,03

22,16

60,48

82,59

85,5

82,58

i0,св

119,37

91,88

70,72

41,89

24,82

19,1

14,7

i0

97,28

91,91

92,88

102,37

107,41

104,6

97,28

u0

58,37

55,15

55,73

61,42

64,45

62,76

58,37


Значения мгновенных напряжений u0 определяем по закону Ома, т.е. u0=i0·R0.

Графики зависимостей e2(wt), u0(wt), U0, i2(wt), i0,в(wt), i0,св(wt), i0(wt), приведены в приложении Б.

3. Особенности работы и расчет выпрямителя на емкостной накопи- тель энергии



Схема выпрямителя, среднее значение выпрямленного напряжения U0 и тока I0 остались такими же, как и в пункте 1, но параллельно с сопротивлением R0 нагрузки включен конденсатор C0. В фазах выпрямления имеются сопротив- ления активных потерь RП = RТР +p·RДV (RТР – омическое сопротивление обмо- ток трансформатора, RДV – динамическое сопротивление вентиля), величина ко-

торых в k раз меньше сопротивления R0 на нагрузке. Коэффициент пульсации kП1 на нагрузке и частота питающей сети f1 такие же, как в пункте 2.

Требуется:

  1. Вычертить эквивалентную схему выпрямителя (с активным сопротив- лением потерь в фазах) с активно-емкостной нагрузкой.

  2. Вычислить действующие значения фазных ЭДС E2 и тока I2 вентильной обмотки трансформатора; емкость конденсатора C0, среднее Iср.v и эффективное Iэфф.v значения прямого тока вентиля.

  3. Вычертить (соблюдая масштаб, принятый в задании №1) кривые мгно- венных значений фазных ЭДС e2 (отметить уровень U0 и значение двойного уг- ла отсечки), тока i2 вентильной обмотки (отметить уровень I2) и прямого тока iпр.v вентиля (отметить уровень Iэфф.v и Iср.v).




Рисунок 3.1 Эквивалентная схема трехфазного выпрямителя с нулевым выво- дом при активно-емкостной нагрузке

Расчет качественных показателей выпрямителя.


При расчете принимаем коэффициент пульсаций выпрямленного напря- жения kП1 рассчитанный в п.2. Расчет ведется с помощью вспомогательных ко- эффициентов: Aθ, Bθ, Dθ, Fθ, Hθ.

Коэффициент A(θ) определяем по формуле:

0.6



RП

π

pm2R0

π


15

30.6

0.07
(3.1)

где RП = R0/k сопротивление потерь.

По графикам [1,с.37], применив интерполяцию, определяем оставшиеся коэффициенты и угол θ:

0.855

2.57

Fθ  8.36

5000

θ 33.05°


Вычисляем действующее значение фазных ЭДС E2 по формуле:



Е2

BθU0

0.85560 51.3 В

(3.2)


Вычисляем действующее значение тока I2 по формуле:





где Iэфф.v равно:

I2

I0

pDθIср.v

100

(3.3)

Iср.v



m2p

33.33 A

3


I2

12.5733.33 85.66 A


Вычисляем емкость конденсатора C0 по формуле:


C0



RПf1kП1

5000


0.6 500.079

15

31645.57
мкФ
(3.4)


Эффективный ток вентиля определяем по формуле:


Iэфф.v

DθIср.v

2.5733.33 85.66 A

(3.5)

Максимальное значение тока вентиля определим из формулы:


Imax.v

FθIср.v

8.3633.33 278.64 А

(3.6)


Графики зависимостей e2(wt), u0(wt), U0, i2(wt), iпр.v(wt), Iэфф.v, Iср.v приведе- ны в приложении В.
Приложение А Графики зависимостей e2(wt), u0(wt), i2(wt), iVD1(wt)



100

ea
I2 58 А

140

50 E2 51.3 В

105



90
0
50

70

I2 90 180 270 360 450

35

eb ec

100


80

67.5

55

42.5
I0 100 А

U0 60 В
140
u0

120

i0

U0

I0 100

80


90

30 60

0 90 180 270 360 450

90

90


50

0 90 180 270 360 450

0 90 180 270 360 450


100
150

Umax.v 125.4 В
Приложение Б Зависимости e2(wt), u0(wt), U0(wt), i0(wt), i0,в(wt), i0,св(wt), i2(wt), I0(wt)

100

50
e2a
I2 57.74 А

E2 51.3 В

150


100


90
0
50

i2a
90 180 270 360 450

50



100

e2b

e2c


70
65 u0

60
55 I0 100 А

U0 60 В

50
i0
I0 U0

110
105
100
95
90

90

0 90 180 270 360 450



100
 90

100

i0

iв

iсв


45

0

0
0


150






















Iср.v 33.33 А

Iэфф.v 58.66

A




100




























50