_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САУ

Курсовая РАБОТА

по дисциплине «Силовая электроника»

Тема: Расчет статистического преобразователя

Вариант 22

Студентка гр. 7408		Трусова Е.С.
Преподаватель		Павлова В.А.

Санкт-Петербург

2020

ЗАДАНИЕ на курсовую работу

Студентка: Трусова Е.С.

Группа: 7408

Тема курсовой работы: Расчет статистического преобразователя

Исходные данные:

№ Варианта	Схема	dU	Uн ном, В	Е, В	Lн, Гн	U2ф, В	U1л/ U1ф, В	n	f1,Гц
22	ТМУВ	dU=(+10/-20)%	175	0	0.6967	150	230	25	50

Задание на курсовой проект:

Спроектировать регулируемый преобразователь (СП) переменного тока в постоянный, нагрузкой которого может быть либо обмотка возбуждения синхронного генератора, либо машина постоянного тока, работающая как в двигательном, так и в генераторном режиме; разработать виртуальную установку для исследований заданного СП, оценить влияние СП на сеть автономного объекта (спектральный состав потребляемого тока, коэффициент искажения напряжения сети).

Содержание пояснительной записки:

«Аннотация», «Введение», «Общие сведения», «Первичный анализ схемы УВ», «Выбор управляющих элементов», «Энергетические показатели и внешняя характеристика», «Описание виртуальной модели исследуемого преобразователя», «Заключение», «Список используемых источников»

Дата выдачи задания: 12.03.2020

Дата сдачи:

Дата защиты:

Студентка гр.7408		Трусова Е.С.
Преподаватель		Павлова В.А.

Аннотация

В данном курсовом проекте представлен расчет и выбор полупроводниковых элементов, элементов питания, произведено моделирование процессов исследуемых регулируемых преобразователей, с использованием известных пакетов прикладных программ, предложениям по организации системы управления проектируемого преобразователя.

SUMMARY

This course work presents the calculation and selection of semiconductor elements, power cells, modeling of the processes of the studied adjustable converters, using well-known application software packages, proposals for the organization of the control system of the designed converter.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1. Общие сведения 7

2. Первичный анализ схемы УВ 10

2.1. Расчет средних значений выпрямленного напряжения, тока и мощности 10

2.2. Построение временных диаграмм, иллюстрирующих работу заданного управляемого выпрямителя 11

2.3. Вывод регулировочной характеристики 12

2.4. Расчет углов управления преобразователя 13

3. ВЫБОР УПРАВЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ 14

3.1. Выбор полупроводниковых приборов (вентилей) 14

3.2. Выбор питающего трансформатора 15

4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 18

4.1. Расчет энергетических показателей выпрямителя 18

4.2. Внешняя характеристика преобразователя 25

5. ОПИСАНИЕ ВИРТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 28

6. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35

список использованных источников 37

Введение

Современные транспортные системы электроснабжения (судов, автомобилей, железнодорожных или воздушных транспортных средств, робототехнических систем) характеризуются наличием значительного числа потребителей, включая электромеханические, электрогидравлические и электронные устройства, требующих питания постоянным током с регулируемым уровнем напряжения или переменным током с регулируемыми напряжением и частотой.

В связи с этим возникает необходимость в устройствах, способных осуществлять преобразование мощных потоков электрической энергии, вырабатываемой электроэнергетической установкой или поступающей из единой сети, из одного вида в другой. Вопросами, связанными с созданием подобных устройств, занимается область науки и техники, называемая преобразовательной техникой. Распространено и другое название – силовая и энергетическая электроника.

Устройства, связывающие две или более систем с отличными друг от друга параметрами, а также позволяющие изменять эти параметры по определенному алгоритму (закону), обеспечивая при этом обмен энергией между связанными системами, называются статическими преобразователями (СП) или преобразовательными устройствами.

В зависимости от вида преобразования электрической энергии СП подразделяются на следующие:

• выпрямители, предназначенные для преобразования переменного тока

в постоянный;

• инверторы, предназначенные для преобразования постоянного тока в переменный;

• преобразователи частоты, предназначенные для преобразования

• переменного тока одной частоты в переменный ток другой частоты;

• преобразователи числа фаз, предназначенные для преобразования

• переменного тока трехфазной сети в переменный ток однофазной или многофазной сети;

• преобразователи – регуляторы постоянного напряжения,

• предназначенные для преобразования постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения.

Среди, СП используемых на автономных объектах, наибольшее применение нашли управляемые выпрямители (УВ) и инверторы, а также преобразователи частоты.

В курсовом проекте ведется расчет и проектирование трехфазного мостового управляемого выпрямителя, работающего на «чисто-индуктивную» нагрузку.