43458

Расчет параметров и выбор силового трансформатора

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

скорость нарастания напряжения в закр. Построение регулировочной характеристики Регулировочная харктеристика управляемого выпрямителя это зависимость средневыпрямленного значения напряжения U0 от угла регулирования . При возрастании входного напряжения U1 или уменьшении тока нагрузки увеличивают угол регулирования для поддержания постоянства напряжения в нагрузке U0 в заданных пределах. При этом реактивную составляющую напряжения короткого замыкания трансформатора и питающей сети примем равным 10.

Русский

2013-11-06

363.5 KB

9 чел.

Трёхфазная мостовая схема выпрямления (Схема Ларионова)

  1.  Расчет параметров и выбор силового трансформатора

Мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников электроэнергии промышленных предприятий. Мощность силовых трансформаторов выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора и того, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращения естественного срока его службы. Промышленные предприятия страны увеличивают свою производственную мощность за счет строительства новых цехов, освоения новых или более рационального использования существующих площадей. Поэтому предусматривают возможность расширения подстанций за счет замены установленных трансформаторов более мощными. В связи с этим аппаратуру и ошиновку в цепях трансформаторов выбирают по расчетным параметрам с учетом установки в перспективе трансформаторов следующей по шкале ГОСТ номинальной мощности.

Определение параметров 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:

Выбираем тр-р  :

ОСО-0,25 127/36 - однофазный сухой понижающий трансформатор мощностью 0,25 кВА, номинальное напряжение первичной обмотки 127 В, вторичной обмотки 36 В. 

  1.  Расчет параметров и выбор тиристоров

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

 

Выбираем вентиль – Т112-16-6-4 

Параметры вентиля:

Тип тиристора

триодный

Повторяющееся имп. обр. напряжение(Urrm) и повторяющееся имп. напряжение в закр. сост.(Udrm),В

600

Повторяющийся имп. обр. ток(Irrm) и повторяющийся имп. ток в закр. сост.(Idrm), мА

3

Макс. допустимый сред. ток в откр. сост.(Itav), А

16

при температуре корпуса, C

85

Макс. допустимый действ. ток в откр. сост., А

25.2

Ударный ток в откр. сост., кА

0.2

при синус. однополупериодном импульсе тока, мс

10

Имп. напряжение в откр. сост., В

1.8

Пороговое напряжение, В

1.2

Крит. скорость нарастания тока в откр. сост., А/мкс

125

Макс. крит. скорость нарастания напряжения в закр. сост., В/мкс

1000

Отпирающее пост. напряжение упр., В

3

Отпирающий пост. ток упр., мА

40

Тепловое сопротивление переход-корпус, С/Вт

1.5

Температура перехода, С

-60...125

Время включения, мкс, не более

-

Время выключения, мкс

63

Масса прибора, г

6

Конструктивное исполнение

штыревой c жестким выводом

Производитель

-

  1.  Расчет параметров и выбор сглаживающего фильтра

Для выпрямителей большой мощности рекомендуется применять индуктивный фильтр, у которых сопротивление нагрузки имеет небольшое значение.

Коэффициент пульсации схемы Ларионова:

.

Заданный коэффициент пульсации:

.

Коэффициент сглаживания:

.

Сопротивление нагрузки:

.

Индуктивность фильтра:

.

Выбираем изделия из каталога концерна Sumida 

Обозначение

Максимальные размеры, мм

Индуктивность, мкГн

Рабочий ток, А

Внешний вид

Высота

Длина

Ширина

Мин

Макс

%

Мин

Макс

CDRH127/LD

8,0

12,3

12,3

1,0

1000

+40/
-20

0,70

14,0

4. Построение регулировочной характеристики

Регулировочная харктеристика управляемого выпрямителя - это зависимость средневыпрямленного значения напряжения U0a от угла регулирования a . При возрастании входного напряжения U1 или уменьшении тока нагрузки увеличивают угол регулирования aдля поддержания постоянства напряжения в нагрузке U0a в заданных пределах.

  1.  Построение внешней характеристики

Рассчитаем и построим семейство внешних характеристик при значениях угла управления α=0°, α=30°, α =60°, α =85°  с учётом коммутации вентилей. При этом реактивную составляющую напряжения короткого замыкания трансформатора и питающей сети примем равным 10%. Активной составляющей напряжения короткого замыкании пренебрегаем.

 – падение напряжения на анодной индуктивности;

Тогда среднее значение на выходе выпрямителя с учетом коммутации

Так как реактивную составляющую напряжения короткого замыкания трансформатора и питающей сети принять равной 10%, то

,

Ом.

Тогда семейство внешних характеристик при α=0°, α=30°, α =60°, α =85° будут выглядеть следующим образом:

Рис. 3. Внешние характеристики выпрямителя.

Из графика внешних характеристик видно, что с увеличением угла управления значение выходного напряжения уменьшается. Наклон внешних характеристик обусловлен численным значением .

6. Разработка функциональной схемы выпрямления

Вентильные преобразователи состоят из силовой части и системы управления. Силовая часть управляемого выпрямителя, выполненная на управляемых вентилях (тиристорах), может работать только при подаче на управляющие электроды в определённые моменты времени импульсов, обеспечивающих включение данных вентилей. Эту функцию выполняет система управления. Она выполняет две основных задачи:

  1.  Определение моментов времени, в которые должны быть включены те или иные конкретные вентили;
  2.  Формирование управляющих импульсов, т.е. создание управляющих сигналов, передаваемых в нужные моменты времени на управляющие электроды тиристоров.

Рис. 4. Функциональная схема системы управления тиристорами.

На рис.4 приведена функциональная схема системы управления тиристорами, где:

  1.  ТV2 – понижающий трансформатор;
  2.  К1 и К2 – компараторы;
  3.  ГПИ – генератор пилообразного напряжения;
  4.  ФКИ – формирователь коротких импульсов;
  5.  ИУ – импульсный усилитель.

С силового трансформатора TV1 снимается значение  линейного напряжения (Uac). Полученный сигнал поступает на понижающий трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку системы управления  и силовой части выпрямителя, с целью защиты от больших величин напряжения и тока. С помощью компаратора К1 синусоидальное линейное напряжение преобразовывается в прямоугольные импульсы такой же продолжительности. Полученные импульсы с компаратора К1 поступают на генератор пилообразного напряжения ГПН, где сигналы из импульсов заменяются напряжением пилообразной формы. Компаратор К2, при заданном управляющем напряжении Uупр и поступающем пилообразном напряжении, формирует из них сигнал прямоугольной формы, который и определяет угол управления α. Формирователь коротких импульсов ФКИ из полученного прямоугольного импульса создает импульс напряжения значением не менее значения необходимого по продолжительности и величине для открытия тиристора. Результирующий сигнал после импульсного усилителя ИУ поступает на управляющий электрод тиристора.

На рис.5 представлены графики работы системы управления.

Рис. 5. Графическая работа системы управления.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74791. Степени свободы молекул. Распределение энергии по степеням свободы. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости газов. Удельная и молярная теплоемкости 61.5 KB
  Различают теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении если в процессе нагревания вещества его объем или давление поддерживается постоянным В молекулярно-кинетической теории пользуются моделью идеального газа удовлетворяющей следующим условиям...
74792. Барометрическая формула. Больцмановское распределение частиц в потенциальном поле 41.5 KB
  При выводе основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов и максвелловского распределения молекул по скоростям предполагалось что на молекулы газа внешние силы не действуют поэтому молекулы равномерно распределены по объему.
74793. Опыт Перрена. Число столкновений, среднее время между столкновениями и средняя длина свободного пробега молекул. Статистическое понятие вакуума 45.5 KB
  Число столкновений среднее время между столкновениями и средняя длина свободного пробега молекул. Используя молекулярно-кинетическую теорию разработал теорию броуновского движения. Опыты Перрена показали что закономерности броуновского движения предсказанные...
74794. Распределение частиц (молекул) по скоростям в системах с большим количеством частиц. Формула Максвелла 39 KB
  При выводе закона распределения молекул по скоростям Максвелл предполагал, что газ состоит из очень большого числа N тождественных молекул, находящихся в состоянии беспорядочного теплового движения при одинаковой температуре. Предполагалось также, что силовые поля, действующие на газ, отсутствуют.
74795. Характеристические скорости молекул (среднеарифметическая, среднеквадратичная, вероятная). Cреднеквадратичная скорость движения молекул 34.5 KB
  Интересен вопрос о скорости движения молекул газа. В газен царит полный хаос, молекулы движутся по всем направлениям с самыми разными скоростями. Оказывается, что в газе есть молекулы с очень маленькими скоростями и с очень большими, но их сравнительно мало.
74796. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томсона. Точка инверсии 66 KB
  Рассмотрим эффект Джоуля — Томсона. На рис. 93 представлена схема их опыта. В теплоизолированной трубке с пористой перегородкой находятся два поршня, которые могут перемешаться без трения.
74797. Фазовые переходы. Параметры критического состояния 48.5 KB
  Фазой называется термодинамически равновесное состояние вещества отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества. Переход вещества из одной фазы в другую фазовый переход всегда связан с качественными изменениями свойств вещества.
74798. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критические параметры 51.5 KB
  Учитывая собственный объем молекул и силы межмолекулярного взаимодействия голландский физик И. Учет собственного объема молекул. Наличие сил отталкивания которые противодействуют проникновению в занятый молекулой объем других молекул сводится к тому что фактический свободный...