Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения

В автоматизированном ЭП постоянного тока в качестве преобразовательного устройства обычно используют электромашинные преобразователи с генераторами постоянного тока, магнитные усилители, тиристорные преобразователи переменного тока в постоянный, широтно-импульсные преобразователи постоянного тока с транзисторными и тиристорными ключами.

Наибольшее распространение получили тиристорные преобразователи. Достоинствами ТП являются высокая удельная мощность (на единицу массы или объема), высокий КПД, отсутствие вращающихся частей, высокий коэффициент усиления по мощности, плавность регулирования, простота обслуживания и эксплуатации.

Наиболее простой схемой трехфазного ТП является однополупериодная схема с нулевым проводом (нулевая схема), приведенная на рис. 1.6, а. Работа схемы поясняется временными диаграммами на рис. 1.6, б.

Угол отпирания тиристоров a в этой схеме принято отсчитывать от моментов, когда напряжения соседних фаз равны между собой. Среднее значение напряжения на выходе определяется выражением [которое легко получить:

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru , (1.13)

где Uф - действующее значение фазного напряжения вторичных обмоток трансформатора.

Полная структурная схема ТП, приведена на рис. 1.7. На этой схеме выходное напряжение ТП и ток нагрузки обозначены через uя и iя, как это и было принято в предыдущих разделах. Блок ограничения БО1 показан для случая реверсивного ТП. Схему на рис. 1.7 будем использовать при курсовом проектировании.

Помимо постоянной составляющей выходное напряжение ТП содержит и переменную составляющую (пульсации). Однако из-за достаточно большой индуктивности якорной цепи влияние этих пульсаций на ток iя невелико, и ими можно пренебречь.

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru

б)

Рис. 1.6 схема трёхфазного ТП,с нулевым проводом

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru

Рис. 1.7.полная структурная схема ТП


 
1.4 Выбор двигателя.Расчет параметров структурных звеньев Максимальный статический момент нагрузки
Mmax
:=

Минимальный статический момент нагрузки

Mmin
:=

Номинальная установившаяся частота вала нагрузки

n_max
:=

Минимальная установившаяся частота вала нагрузки

n_min
:=
Момент инерции нагрузки
Jn
:=
Максимальное угловое ускорение вала нагрузки при максимальном

значении момента нагрузки

e
_max
:=

  Определим максимальное значение угловой скорости
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
w
_max
8,373
=

Определим мощность двигателя
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
P_max
2.616
´
=

По табл П-2 определяем, что для данной нагрузки подходит двигатель МИ-51
Со следующими характеристиками
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
nÿ
:=
Pnom
:=

 
Iÿ
17.1
:=

r_ÿ
0.46
:=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
GD2
0.5
:=

Момент инерции двигателя
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Jd
0.125
=

Момент инерции редуктора
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Jp
0.025
=

Коэффициент редукции
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
r
=

Момент инерции приведенный к валу
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Jn_np
0.05
=

Полный момент инерции
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
J
0.2
=


Максимальное значение динамического момента
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru

e
ÿ_max
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Номинальный момент двигателя
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
w
ÿ
156,99
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Mdnom
28,662
=

Допустимый момент двигателя
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Mddop
57,324
=

Максимальный статический момент сопротивления вращению
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Mcmax
=

Так как
Mcmax
Mdinmax
+
40,6
=

меньше
Mddop
57,324
=

то выбор двигателя сделан правильно
Определим параметры структурной схемы
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
r_ÿ1
0.552
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Kÿ
1.811
=

Определим постоянную времени якорной цепи
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Lÿ
0.024
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Tÿ
0.04
=

Определим коэффициенты
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
C
F
1,341
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Mýì
29,862
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
1,746
=


Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
M2max
=

Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
c2
2,035
´
=

5 Расчет параметров тиристорного преобразователя Постоянная времени тиристорного преобразователя Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru Допустимая относительная нестабильность напряжения Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru Перерегулирование по току Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru Номинальное напряжение преобразователя Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru Номинальное значение управляющего напряжения Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Активное сопротивление преобразователя
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
0,64
=

Минимальное напряжение преобразователя
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Найдем максимальное значение напряжение
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Uÿìàêñ
256,681
=

Коэффициент Кп
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
0.764
=

Коэффициент Ктп
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Kòï
0.115
=

Определим постоянную времени Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Уравнения и структурная схема тиристорного преобразователя напряжения - student2.ru
Tÿï
0.029
=

Наши рекомендации