Файл: Пояснительная записка к курсовому проекту (работе) по дисциплине Судовая электроника и силовая преобразовательная техника.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 125
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшего образования«Волжский государственный университет водного транспорта»(ФГБОУ ВО «ВГУВТ») Пермский филиалКафедра СВТ и УТСпециальность:26.05.07«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
Пояснительная запискак курсовому проекту (работе) по дисциплине:Судовая электроника и силовая преобразовательная техникаТема проекта (работы):Расчет управляемого выпрямителяВыполнил: студент группы зЭСЭиСА(с)-17___________ Данилов А.М.Шифр: ___________Оценка за защиту работы_____________«__»____________201_ годаПреподаватель_________ Кулешов П.В.Пермь - 2020Содержание:
1. Задание на курсовой проект.
Потери в вентиле: КПД вентиля:КПД схемы Ларионова:Кпд схемы двойного трехфазного выпрямителя с уравнительным реактором:Мощность нагрузки:Потери в вентиле: КПД вентиля:КПД схемы:Из двух рассмотренных схем наиболее подходящей является схема Ларионова, так как КПД этой схему ближе к заданному.Рис.1. Трёхфазная мостовая схема выпрямления (Схема Ларионова).3.2. Определение параметров согласующего трансформатора. , где m– число фаз выпрямления. ; m=6;Значение тока вторичной обмотки трансформатора :
Коэффициент трансформации равен:Отсюда определяем действующее значение тока в первичных обмотках трансформатора:Мощность обмоток трансформатора:3.3. Определение параметров фильтра.Для выпрямителей большой мощности (более 10 кВт) рекомендуется применять индуктивный фильтр, у которых сопротивление нагрузки имеет небольшое значение.Коэффициент пульсации схемы Ларионова: .Заданный коэффициент пульсации: .Коэффициент сглаживания: .Сопротивление нагрузки: .Индуктивность фильтра: .3.4. Расчет и выбор вентилей:Максимальный средний ток вентиля:Максимальный ток вентиля:Максимальное напряжение на вентиле:Максимальное обратное напряжение на вентиле:Выбор вентилей осуществляется в соответствии с найденными параметрами.Средний ток берем в 3 раза больше, так как не предусмотрена система охлаждения вентилей, и при естественном охлаждении воздухом нагрузочная способность вентиля падает примерно в 3 раза (Ivcp=1000А).Выбираем вентиль – Т253-1000.Параметры вентиля:
3.5. Расчет RC-цепей вентилей.Находим емкость конденсатора: , ic=Id;Ток через тиристор при разряде конденсатора:Сопротивление резистора выбирается исходя из соотношения:Резистор выбирается с запасом:Рассчитаем мощность резистора:Энергия, накопленная в конденсаторе:Мощность, выделяемая на резисторе:4. Расчёт регулировочной характеристики.При активно-индуктивной нагрузке схема может работать в двух режимах: в режиме непрерывного тока и в режиме прерывистого тока.Прерывистость тока в цепи нагрузки зависит от угла управления α и от соотношения параметров нагрузки Rd и индуктивного фильтра Ld.При ( ) непрерывный режим тока имеет место при любых соотношениях Rd и Ld.При увеличении угла управления α непрерывный режим тока сохраняется только при значительном увеличении индуктивности Ld. Для без больших погрешностей можно считать ток нагрузки идеально сглаженным. Регулировочные характеристики пересекают ось угла регулирования α в точках α = 90° и α = 120° электрических градусов для режимов непрерывного и прерывистого токов соответственно. Режим прерывистого тока начинается при значении угла регулирования
Пояснительная запискак курсовому проекту (работе) по дисциплине:Судовая электроника и силовая преобразовательная техникаТема проекта (работы):Расчет управляемого выпрямителяВыполнил: студент группы зЭСЭиСА(с)-17___________ Данилов А.М.Шифр: ___________Оценка за защиту работы_____________«__»____________201_ годаПреподаватель_________ Кулешов П.В.Пермь - 2020Содержание:
-
1. Задание для курсовой работы.
3
2. Исходные данные.
4
3. Выбор и расчёт схемы выпрямления.
5
4. Расчет регулировочной характеристики.
10
5. Расчет внешних характеристик преобразователя.
12
6. Разработка функциональной схемы управления вентилями.
13
7. Вывод
16
8. Список литературы.
17
-
Значение напряжения нагрузки – Ud=460 + 10*N В; -
Значение тока нагрузки – Id=1000 10*N А; -
Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения –q=3%; -
Коэффициент полезного действия схемы выпрямления –η=94%; -
При выборе схемы выпрямления КПД трансформатора –η=95%; -
Линейное напряжение питающей сети –Uл=380 В.
1. Задание на курсовой проект.
-
Выполнить расчёт управляемого выпрямителя. Обосновать выбор силовой схемы. Произвести выбор и расчёт вентилей, а также RC цепей тиристоров. Определить параметры согласующего трансформатора и параметры элементов фильтра. При выборе схемы принять КПД трансформатора =95%
-
Рассчитать и построить регулировочную характеристику в абсолютных единицах.
-
Рассчитать и построить семейство внешних характеристик при значениях угла управления α=0°, α=30°, α =60° в абсолютных единицах. Расчет внешних характеристик произвести с учётом коммутации вентилей. При этом реактивную составляющую напряжения короткого замыкания трансформатора и питающей сети принять равным 10%. Активной составляющей напряжения короткого замыкании пренебречь.
-
Разработать функциональную схему управления вентилями (СИФУ) и привести описание работы силовой части выпрямителя совместно с функциональной схемой системы управления.
-
Значение напряжения нагрузки – Ud=460 В; -
Значение тока нагрузки – Id=1000 А; -
Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения –q=3%; -
Коэффициент полезного действия схемы выпрямления –η=94%; -
При выборе схемы выпрямления КПД трансформатора –η=95%; -
Линейное напряжение питающей сети –Uл=380 В.
Потери в вентиле: КПД вентиля:КПД схемы Ларионова:Кпд схемы двойного трехфазного выпрямителя с уравнительным реактором:Мощность нагрузки:Потери в вентиле: КПД вентиля:КПД схемы:Из двух рассмотренных схем наиболее подходящей является схема Ларионова, так как КПД этой схему ближе к заданному.Рис.1. Трёхфазная мостовая схема выпрямления (Схема Ларионова).3.2. Определение параметров согласующего трансформатора. , где m– число фаз выпрямления. ; m=6;Значение тока вторичной обмотки трансформатора :
Коэффициент трансформации равен:Отсюда определяем действующее значение тока в первичных обмотках трансформатора:Мощность обмоток трансформатора:3.3. Определение параметров фильтра.Для выпрямителей большой мощности (более 10 кВт) рекомендуется применять индуктивный фильтр, у которых сопротивление нагрузки имеет небольшое значение.Коэффициент пульсации схемы Ларионова: .Заданный коэффициент пульсации: .Коэффициент сглаживания: .Сопротивление нагрузки: .Индуктивность фильтра: .3.4. Расчет и выбор вентилей:Максимальный средний ток вентиля:Максимальный ток вентиля:Максимальное напряжение на вентиле:Максимальное обратное напряжение на вентиле:Выбор вентилей осуществляется в соответствии с найденными параметрами.Средний ток берем в 3 раза больше, так как не предусмотрена система охлаждения вентилей, и при естественном охлаждении воздухом нагрузочная способность вентиля падает примерно в 3 раза (Ivcp=1000А).Выбираем вентиль – Т253-1000.Параметры вентиля:
-
максимальное напряжение вентиля
; -
средний ток через вентиль
; -
ток рабочей перегрузки (максимально допустимый ток через вентиль в открытом состоянии за пол периода)
; -
критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии
; -
тиристор Т253-1000 применяется вместе с охладителем О153-150.
3.5. Расчет RC-цепей вентилей.Находим емкость конденсатора: , ic=Id;Ток через тиристор при разряде конденсатора:Сопротивление резистора выбирается исходя из соотношения:Резистор выбирается с запасом:Рассчитаем мощность резистора:Энергия, накопленная в конденсаторе:Мощность, выделяемая на резисторе:4. Расчёт регулировочной характеристики.При активно-индуктивной нагрузке схема может работать в двух режимах: в режиме непрерывного тока и в режиме прерывистого тока.Прерывистость тока в цепи нагрузки зависит от угла управления α и от соотношения параметров нагрузки Rd и индуктивного фильтра Ld.При ( ) непрерывный режим тока имеет место при любых соотношениях Rd и Ld.При увеличении угла управления α непрерывный режим тока сохраняется только при значительном увеличении индуктивности Ld. Для без больших погрешностей можно считать ток нагрузки идеально сглаженным. Регулировочные характеристики пересекают ось угла регулирования α в точках α = 90° и α = 120° электрических градусов для режимов непрерывного и прерывистого токов соответственно. Режим прерывистого тока начинается при значении угла регулирования