Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

opt грг

.docx
Скачиваний:
32
Добавлен:
11.02.2016
Размер:
290.23 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический

университет им. Г.И. Носова»

Институт энергетики и автоматизированных систем

Кафедра электроники и микроэлектроники

Расчётно-графическая работа

По курсу «Основы преобразовательной техники»

По теме: «Расчет управляемого вентильного преобразователя

зависимого инвертора»

Вариант №18

Выполнила: ст. гр. АПБ-12-1 Кунусбаева А.М.

Проверил: к.т.н., профессор Петушков М.Ю.

Магнитогорск - 2015

1.1 Задание для расчётно-графической работы.

Рассчитать зависимый инвертор, работающий на активно-индуктивную нагрузку, со следующими исходными параметрами:

  1. Обосновать выбор схемы преобразователя и системы управления.

  2. Построить временные диаграммы: при

  3. Электрический расчёт схемы, который включает в себя выбор вентиля, трансформатора и элементов фильтра.

  4. Рассчитать и построить внешние характеристики, регулировочные характеристики при номинальном токе, .

  5. Оценка массы и габаритов преобразователя.

Задание №1. Выбираем трехфазную мостовую схему, так как она обладает рядом достоинств: 1) возможность отсутствия трансформатора при напряжении сети, соответствующем необходимому значению выпрямленного напряжения; 2) увеличение частоты пульсаций в два раза (300 Гц по сравнению со 150 Гц для трехфазной схемы с нулевым выводом) и уменьшение коэффициента пульсаций более чем в четыре раза, что уменьшает габаритные размеры и массу сглаживающего фильтра; 3) значительно лучшее использование вентилей по напряжению, что позволяет получать высокие выпрямленные напряжения.

Рисунок 1 – Схема зависимого мостового инвертора

Задание № 2. Построить временные диаграммы: при

Для упрощения построений примем, что

Ниже приведены временные диаграммы при

Рисунок 2 – Временная диаграмма

Рисунок 3– Временная диаграмма

Рисунок 4– Временная диаграмма тока

Задание № 3. Электрический расчёт схемы, который включает в себя выбор вентиля, трансформатора и элементов фильтра.

1) Исходные параметры выпрямителя, согласно варианту представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные параметры

Id, A

Ud, B

Dr, B

Кg, %

Кп

Ксх

200

150

180

90

1,045

2,34

2) Выбор трансформатора:

a)Найдем максимально выпрямленное напряжение по формуле:

b) Выпрямленное и фазное напряжения вторичной обмотки трансформатора в трёхфазной мостовой схеме связаны между собой соотношением:

где Ud0 - среднее значение выпрямленного напряжения; U - действующее значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

c) Действующие токи фаз вторичной и первичной обмоток трансформатора найдем по формуле:

где Id - среднее значение выпрямленного тока

d)Рассчитаем мощность трансформатора :

e) Расчётные мощности первичной и вторичной обмоток трансформатора одинаковы и равны типовой мощности трансформатора:

Воспользуемся соотношением:

Тогда имеем:

f) При выборе трансформатора в первую очередь смотрят на параметры и Исходя из полученных значений выбираем трансформатор ТСП-10/0,7-УХЛ. Трансформаторы серии ТСП, ТСЗП предназначены для питания комплексных тиристорных преобразователей электроприводов по трёхфазной мостовой и нулевой схемам выпрямления.

,I1=75A,P=0,47кв

1) Найдем максимально выпрямленное напряжение трансформатора:

2) Рассчитаем коэффициент трансформации трансформатора :

3) Найдем действующее значение тока во вторичной обмотке:

4) Полное сопротивление фазы трансформатора, приведённое к вторичной обмотке найдем по формуле:

где – напряжение короткого замыкания

5)Рассчитаем активное сопротивление трансформатора:

где – потери короткого замыкания;

m – число фаз

6)Найдем индуктивность фазы трансформатора по формуле:

где ZТ полное сопротивление фазы трансформатора, приведенное к вторичной обмотке;

RТ активное сопротивление фазы трансформатора;

m число фаз обмотки трансформатора;

XТ индуктивное сопротивление фазы трансформатора;

LТ индуктивность фазы трансформатора.

Задание №4. Для выбора тиристоров необходимо учитывать номинальные значения выбранного трансформатора.

В преобразователе используем тиристоры серии ТО132-40-8.

Выбрав тиристоры и определив индуктивность вторичной обмотки трансформатора необходимо уточнить значение

Рассчитаем угол коммутации:

1) Сопротивление фазы трансформатора на нагрузке найдем по формуле:

5)Рассчитаем сопротивление на нагрузке трансформатора:

6)Найдем индуктивность фазы трансформатора по формуле:

Рассчитаем RC – фильтр, рассчитанный на частоту 300 Гц

Рисунок 5 – RC – фильтр, рассчитанный на частоту 300 Гц

Зависимость внешней характеристики от номинального тока представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Зависимость внешней характеристики от номинального тока

Регулировочная характеристика выпрямителя с углом управления 30°представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Регулировочная характеристика выпрямителя

Коэффициент полезного действия

Рисунок 8- Зависимость КПД от выпрямленного тока

Задание №5.Оценка массы и габаритов преобразователя.

Таблица 3 – Определение массогабаритных показателей

Наименование

Вес, кг

Количество

Трансформатор ТСП-10/0,7-УХЛ

85

1

Тиристор ТО132-40-8.

0,096

6

Радиатор О271-110

1,570

6

Итого:

95,201

Массогабаритные показатели устройства находим примерно из массогабаритных показателей его составляющих. Так трансформатор весит примерно 85кг, тиристор 96гр, т.к. их 6, то вместе 576гр, резистор 25 гр, катушка 110гр, на провода и схемы управления тиристорами отпустим 100гр, итого примерный вес устройства составит 85,701 .Также можно учесть 6 радиаторов (О-271-110) для каждого тиристора, вес которых составляет примерно 9,5кг. Итого масса выпрямителя составляет 95,201 кг. Размеры данного устройства: Размер трансформатора: длина 625 мм, высота 325 мм, ширина 305 мм.

Соседние файлы в предмете Основы преобразовательной техники