Проектирование преобразователя.
Курсовая работа по дисциплине
«ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА»
Вариант №7
Выполнил: ст. гр. АЭЭ - 02
Иванов И.И.
Проверил: Миллер Ю.М.
Новокузнецк 2005 г.
Содержание
Содержание ............................................................................................ 2
Введение................................................................................................... 4
Задание..................................................................................................... 5
1. Разработка принципиальной схемы.................................................... 6
1.2. Способы защит от аварийных токов и перенапряжений................ 6
1.3. Необходимость применения сглаживающих дросселей.................. 6
2. Расчет параметров и выбор схем........................................................ 8
2.1 Основные соотношения , характеризующие трёхфазную
мостовую схему....................................................................................... 8
2.2 Расчёт электрических параметров трансформатора........................ 8
2.2.1 Расчёт сопротивлений трансформатора........................................ 9
2.3 Расчёт электрических параметров вентилей................................... 10
2.3.1 Расчёт ударного тока и интеграла предельной нагрузки внешнего короткого замыкания 10
2.3.2 Расчёт ударного тока и интеграла предельной нагрузки внутреннего короткого замыкания 11
2.3.3. Выбор вентиля............................................................................. 11
2.3.4. Расчёт допустимого тока нагрузки на вентиль в
установившемся режиме....................................................................... 12
2.3.5. Температурный расчет тиристоров в различных режимах
работы............................................................................................................ 13
2.3.6 Проверка вентилей но обратному напряжению........................ 15
2.4. Расчёт электрических параметров реактора для уменьшения зоны прерывистых токов 16
2.5 Расчёт электрических параметров уставок автоматов защиты от токов КЗ перегрузок и элементов схем зашиты от перенапряжений................. 17
2.5.1 Выбор защиты от внутренних коротких замыканий.................. 17
2.5.2 Выбор зашиты от внешних коротких замыканий
на постоянном токе........................................................................................ 18
2.5.3 Выбор защиты от внешних коротких замыканий
на переменном токе...................................................................................... 18
2.5.4 Защита от опрокидывания инвертора.......................................... 19
2.5.5 Зашита от коммутационных перенапряжений на тиристорах.... 19
2.5.6 Защита от коммутационных перенапряжений со стороны переменного тока 20
3 Расчёт энергетических показателей установки в диапазоне номинального режима 22
3.1 Коэффициент полезного действия................................................... 22
3.2 Коэффициент мощности................................................................... 22
4 Расчёт характеристик установки........................................................ 23
4.1 Расчет внешней и входной характеристики преобразователя....... 23
4.2 Расчёт регулировочной характеристики преобразователя........... 25
4.3 Расчет ограничительной характеристики инвертора..................... 25
Заключение............................................................................................. 27
Список используемой литературы........................................................ 29
Введение
Преобразовательные устройства служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное, постоянного напряжения (тока) в переменное, переменного напряжения (тока) одной частоты в переменное напряжение (ток) другой частоты, низкого постоянного напряжения в высокое постоянное напряжение и т.д.
Основными характеристиками преобразовательных устройств являются коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и другие энергетические характеристики.
Преимущества полупроводниковых преобразовательных устройств по сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют малые габариты и массу, просты и надежны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения такие установки обеспечивают бесконтактную коммутацию токов в силовых вентилях. Благодаря указанным преимуществам полупроводниковые преобразовательные устройства получают широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.
Задание
По индивидуальному заданию спроектировать преобразователь средней мощности.
Исходные данные
1) Uc = 6Kb - напряжение питающей сети.
2) ΔUc = ±5% - колебания напряжения питающей сети
3) Uh — 270 В - номинальное значение выпрямленного напряжения на нагрузке
4) Iн = 300 А - номинальное значение выпрямленного тока в нагрузке
5) Кп = 1,6 - кратность кратковременной технологической перегрузки.
6) tкп = 60 мсек - длительность кратковременной технологической перегрузки
7) Кп" = 1,1 - кратность длительной технологической перегрузки.
8) tкп' = 14 сек - продолжительность действия длительной технологической перегрузки
9) q = 8% - коэффициент пульсации выпрямленного напряжения на нагрузке
10)Характер нагрузки:
О.В.- обмотка возбуждения двигателя
11) Режим работы:
В- выпрямительный , И- инверторный
12) Способ управления преобразователем: Раздельное управление
13) Система защиты
Внут. К.З. - внутренние короткие замыкания. К.З. на=1 - короткие замыкания па стороне постоянного тока.
Ком.. в VS и VD - коммутационные перенапряжения в вентилях.
Ком..на~1 - коммутационные перенапряжения со стороне переменного тока.
14)θс = 37 °С - температура окружающей среды .
15) ή - коэффициент полезного действия установки
16) χ - коэффициент мощности установки .
Проектирование преобразователя.