История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2017-09-26 | 382 |
5.00
из
|
Заказать работу |
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Электрическая тяга»
Дисциплина: Электронные аппараты и преобразователи
Курсовая работа на тему:
«Расчет однофазного управляемого выпрямителя»
Выполнил: студент 4-го курса
Новожилов А.А.
Уч. шифр: 09-ЭТц-214
Проверил:
Санкт- Петербург
Год
РАСЧЕТ ОДНОФАЗНОГО УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Номинальное напряжение питания выпрямителя U1 =25 000 B
Частота питающего напряжения fc =50 Гц
Номинальное выпрямленное напряжение Udн =950 В
Номинальный ток нагрузки выпрямителя Idн = 1250 А
Расчетное значение угла управления αр = 0,733 рад
Относительное значение напряжения КЗ к =0,14 В
Коэффициент пульсации выпрямленного тока kп1 =0,21
Принцип действия выпрямителя и основные расчётные соотношения
Расчет и построение характеристик выпрямителя
2.1) Внешние характеристики выпрямителя.
Построим две характеристики: при α = αр и α = 1,4αр ( = 0,733 рад). Выражение (7) представляет собой уравнение прямой линии, поэтому для построения каждой характеристики достаточно рассчитать две точки: Ud при Id = 0 и Ud при Id = Idн.
а) = 0,733 рад
При Id = 0 ;
.
При Id = Idн ;
.
б) = 1,0262 рад
При Id = 0 ;
.
При Id = Idн ;
.
Рис. 3. Внешние характеристики выпрямителя
2.2) Регулировочные характеристики выпрямителя.
Эти характеристики представляют собой зависимость выпрямленного напряжения от угла управления α при постоянном значении тока нагрузки. Рассчитываем и строим характеристики при Id = 0 и Id = Idн. Результаты расчета сведем в таблицу 1.
При Id = 0
0,733 рад ;
.
1,466 рад ;
.
2,199 рад ;
.
2,932 рад ;
.
3,665 рад ;
.
При Id = Idн
0,733 рад ;
.
1,466 рад ;
.
2,199 рад ;
.
2,932 рад ;
.
3,665 рад ;
.
Таблица 1
Расчет регулировочных характеристик
, рад | 0,733 | 1,466 | 2,199 | 2,932 | 3,665 |
Ud при Id = 0, В | |||||
Ud при Id = Idн, В | -41 |
Рис. 4. Регулировочная характеристики выпрямителя
2.3) Зависимости угла коммутации тиристоров γ1 и угла сдвига фаз φ от α при Id = Idн.
Расчеты ведутся для значений α, приведенных в табл. 1.
Из выражения (5) получаем
.
При Id = Idн
0,733 рад ;
1,466 рад ;
2,199 рад ;
2,932 рад ;
3,665 рад .
Из выражения (12) имеем
.
где значения для α рассчитаны выше, а по расчетам (4) 0,45 рад.
0,733 рад ;
1,466 рад ;
2,199 рад ;
2,932 рад ;
3,665 рад .
Результаты расчета сведем в таблицу 2.
Таблица 2
, рад | 0,733 | 1,466 | 2,199 | 2,932 | 3,665 |
, рад | 0,138 | 0,099 | 0,129 | 0,21 | -0,788 |
, рад | 0,514 | 0,87 | 1,244 | 1,631 | 1,748 |
Рис. 5. Зависимость угла коммутации тиристоров γ1 от угла управления α
Рис. 6. Зависимость угла сдвига фаз φ от угла управления α
Из графиков (рис. 5,6) определим величины γ1 и φ при угле управления α, равном заданному расчетному значению = 0,733 рад.
γ1 () = 0,138 рад;
φ () = 0,514 рад.
2.4) Зависимость коэффициента мощности χ от угла управления при Id = Idн.
Расчет и построение производим для значений α, приведенных в табл. 1. Значения угла сдвига фаз φ берем из расчетов выше (табл. 2) для соответствующих значений α.
Из выражения (14) имеем
0,733 рад ;
1,466 рад ;
2,199 рад ;
2,932 рад ;
3,665 рад .
Результаты расчета сведем в таблицу 3.
Таблица 3
, рад | 0,524 | 1,047 | 1,57 | 2,093 | 2,627 |
χ | 0,83 | 0,78 | 0,24 | -0,22 | 0,1 |
Рис. 7. Зависимость коэффициента мощности χ от угла управления α
Параметры и стоимость диодов
Тип | Класс | Стоимость, руб. | Uп, В | Iп, А | IДm, А | ΔUВm, В |
ДЛ161-200 | 10,1 10,9 11,7 | 1,45 | ||||
ДЛ171-320 | 14,9 16,3 17,7 | 1,45 |
Таблица 5
Временные диаграммы
27
7. Система управления выпрямителем
7.1) Структура системы управления и временные диаграммы.
Управляющие импульсы на тиристоры вырабатываются системой управления выпрямителем. Структура одного из возможных вариантов выполнения системы и временные диаграммы, иллюстрирующие ее работу, приведены на рис. 10.
Напряжение специальной низковольтной обмотки трансформатора выпрямляется неуправляемым двухполупериодным выпрямителем ДПВ и используется для управления генератором пилообразного напряжения ГПН. Выходное напряжение ГПН подается на вход компаратора. На второй вход компаратора поступает управляющее напряжение Uупр, косвенно задающее величину угла управления. Подается оно либо непосредственно с контроллера машиниста, либо от системы автоматического управления.
а)
Рис. 10
В момент, когда линейно возрастающее напряжение uгпн сравнивается с Uупр, компаратор переключается и запускается формирователь Ф. Длительность выходного сигнала формирователя равна длительности импульса управления тиристором. Этот импульс должен проходить в один полупериод на тиристор VS1, в другой – на VS2.
Для этого в системе используются два однополупериодных выпрямителя ОПВ и логические элементы И. Высокий уровень напряжения на выходе элемента И будет только тогда, когда и на первом и на втором его входе будет также высокий уровень.
На управляющие элеткроды тиристоров импульсы подаются через выходные усилители ВУ и импульсные трансформаторы ИТ. Эти трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку цепей управления и высоковольтных силовых цепей, а также развязку катодов отдельных тиристоров силовой схемы.
Как следует из рассмотренного, регулирование α и Ud осуществляется путем изменения управляющего напряжения Uупр, причем, чем больше Uупр, тем меньше Ud.
7.2) Расчет диапазона изменения управляющего напряжения Uупр.
Расчет диапазона изменения управляющего напряжения Uупр, обеспечивающего регулирование угла α от αн до αmax. При расчете принимается, что напряжение на выходе ГПН возрастает линейно с темпом 1 В/мс.
Выход компаратора соединен с формирователем, в котором формируется управляющий импульс в момент, когда Uупр = Uгпн. С учетом того, что коммутационные процессы сужают интервал регулирования α от αн до αmax, найдем пределы регулирования Uупр.
Скорость изменения напряжения управления во времени равна .
Тогда при частоте переменного напряжения в контактной сети интервал времени ωt = 2π содержит t = 1/50 Гц = 0,02 с = 20 мс. При этом величина напряжения управления:
. (36)
Подставив в (36) αн (п.1.2) и αmax (п.5.1), получим пределы Uупр.
;
.
Получили диапазон изменения управляющего напряжения Uупр.
;
.
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Электрическая тяга»
Дисциплина: Электронные аппараты и преобразователи
Курсовая работа на тему:
«Расчет однофазного управляемого выпрямителя»
Выполнил: студент 4-го курса
Новожилов А.А.
Уч. шифр: 09-ЭТц-214
Проверил:
Санкт- Петербург
Год
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!