Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

1. ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ 5

2. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЯ, ТОКОВ И МОЩНОСТИ. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА. 9

3. РАСЧЕТ ТОКОВ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ 12

4. ВЫБОР ТИПА ДИОДА И РАЗРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ СХЕМЫ ПЛЕЧА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ. 17

4.1. Выбор типа диода. 17

4.2. Разработка соединения схемы плеча преобразователя. 23

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ И НАГРЕВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 26

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36

Введение

Целью курсового проекта является закрепление теории преобразования электрического тока и приобретение навыков проектирования преобразователей тяговых подстанций электрических железных дорог, метрополитенов и городского электротранспорта, освоение методов исследования характеристик и энергетических показателей полупроводниковых преобразователей.

В данном курсовом проекте, производится расчет преобразовательного агрегата, предназначенного для установки на тяговых подстанциях железных дорог. Преобразователь собран по шестипульсовой схеме преобразования и состоит из преобразовательного трансформатора и трехфазного мостового выпрямителя.

Мостовая схема обладает рядом достоинств, по сравнению с нулевой схемой с уравнительным реактором. Прежде всего у мостовой схемы более высокий коэффициент использования мощности трансформатора – 0,95 против 0,8. Конструкция трансформатора значительно упрощается, так как отпадает необходимость в двух вторичных обмотках. Отпадает необходимость и в самом уравнительном реакторе. Установленная мощность полупроводниковых приборов в обеих схемах одинакова, также во всех шестипульсовых схемах одинаков угол коммутации.

В данное время шестипульсовые мостовые выпрямители уже не удовлетворяют современным требованиям по уровню пульсаций выпрямленного напряжения и по уровню высших гармонических составляющих в кривой потребляемого тока. Этим требованиям в большей мере удовлетворяют двенадцатипульсовые выпрямители, которым и отдается предпочтение при разработке новых преобразователей. Эти выпрямители имеют также более пологую внешнюю характеристику, меньший угол коммутации, более высокие экономические показатели.

В системах электроснабжения железных дорог, метрополитена, и городского электротранспорта, несмотря на это, достаточно широко распространены шестипульсовые мостовые выпрямители.

В данном курсовом проекте производится проектирование и расчет полупроводникового преобразовательного агрегата, предназначенного для установки на тяговых подстанциях метрополитена. Проектирование производится на основе следующих исходных данных:

U_d_ном = 825 В – номинальное значение выпрямленного напряжения;

I_d_ном = 1500 А – номинальное значение выпрямленного тока;

U_1л = 6 кВ – номинальное значение напряжения питающей сети;

- схема соединения обмоток преобразовательного трансформатора;