Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Волжский государственный университет водного транспорта»

(ФГБОУ ВО «ВГУВТ»)
Пермский филиал

Кафедра СВТ и УТ
Специальность:

26.05.07

«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»


Пояснительная записка

к курсовому проекту (работе) по дисциплине:

Судовая электроника и силовая преобразовательная техника

Тема проекта (работы):

Расчет управляемого выпрямителя

Выполнил: студент группы зЭСЭиСА(с)-17___________ Данилов А.М.

Шифр: ___________

Оценка за защиту работы_____________

«__»____________201_ года
Преподаватель_________ Кулешов П.В.

Пермь - 2020

Содержание:

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

Исходные данные (по вариантам).

1. 
   Значение напряжения нагрузки – U_d=460 + 10*N В;
   
2. 
   Значение тока нагрузки – I_d=1000 10*N А;
   
3. 
   Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения –q=3%;
   
4. 
   Коэффициент полезного действия схемы выпрямления –η=94%;
   
5. 
   При выборе схемы выпрямления КПД трансформатора –η=95%;
   
6. 
   Линейное напряжение питающей сети –U_л=380 В.
   

---

1. Задание на курсовой проект.

1. 
   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%
   

2. 
   Рассчитать и построить регулировочную характеристику в абсолютных единицах.
   

3. 
   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.
   

4. 
   Разработать функциональную схему управления вентилями (СИФУ) и привести описание работы силовой части выпрямителя совместно с функциональной схемой системы управления.
   

2. Исходные данные.

7. 
   Значение напряжения нагрузки – U_d=460 В;
   
8. 
   Значение тока нагрузки – I_d=1000 А;
   
9. 
   Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения –q=3%;
   
10. 
    Коэффициент полезного действия схемы выпрямления –η=94%;
    
11. 
    При выборе схемы выпрямления КПД трансформатора –η=95%;
    
12. 
    Линейное напряжение питающей сети –U_л=380 В.
    

3. Выбор и расчёт схемы выпрямления.




3.1. Выбор схемы выпрямления.
Исходя из того, что коэффициент пульсации выпрямленного напряжения q=3 %=0.03, то число фаз выпрямления m примем равным 6.

Выберем трёхфазную мостовую схему выпрямления и сравним заданный КПД и КПД данной схемы. При расчётах будем считать падение напряжение на вентиле в прямом направлении - .
КПД схемы Ларионова:

Мощность нагрузки:

---

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 (I_vcp=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:

, i_c=I_d;



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 R_d и индуктивного фильтра L_d.

При ( ) непрерывный режим тока имеет место при любых соотношениях R_d и L_d.

При увеличении угла управления α непрерывный режим тока сохраняется только при значительном увеличении индуктивности L_d. 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

---

Смотрите также файлы

• Холодная штамповка производится в штампах без нагрева заготовок и сопровождается деформационным упрочнением металла.docx

• 2 Динамика показателей разработки и фонда скважин выбранного объекта месторождения.docx

• Шыармашылы трінде, диф.docx

• Сказка 4 Укажите слово с приставкой при прзнание.docx

• Таырыбы Ахмет Байтрсынлы лтты лы стазы. Масаты.docx