Тиристорный преобразователь постоянного тока

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2011 в 04:08, курсовая работа

Краткое описание

В курсовом проекте рассмотрен и исследован технический объект ТП-ДПТ, рассчитан и выбран ряд основных узлов силовой схемы тиристорного преобразователя с трехфазной шестипульсной нулевой схемой выпрямления, предназначенного для работы на якорь электродвигателя постоянного тока: токоограничивающий реактор, уравнительные реакторы, тиристоры. Осуществлен выбор системы импульсно-фазового управления (СИФУ), описан принцип ее работы. Рассчитаны основные характеристики и параметры преобразователя, проанализированы аварийные режимы и на основе их расчета выбраны устройства защиты. Важное место в проекте отведено расчету энергетических показателей проектируемого преобразователя.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУРСОВОМ ПРОЕКТЕ 4
И ПОРЯДОК ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ 4
1.1. Задание 4
1.2. Технические данные преобразователя и двигателя 5
2. СИЛОВАЯ ЧАСТЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 6
2. СИЛОВАЯ ЧАСТЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 7
2.1. Расчёт мощности и выбор силового трансформатора 7
2.2. Выбор тиристоров 9
2.3. Выбор уравнительных реакторов при совместном управлении преобразовательными группами 10
3. СИСТЕМА ИМПУЛЬСНО- ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ 12
3.1. Общие теоретические положения 12
3.2. Описание работы СИФУ 13
3.3. Защита СИФУ от помех 17
4. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 18
4.1. Построение фазовой характеристики 18
4.2. Построение регулировочных характеристик 19
4.3. Построение внешней характеристики 22
4.4. Построение графиков ЭДС тиристорного преобразователя в режимах выпрямления и инвертирования 23
5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 25
5.1. Расчёт энергетических показателей 25
5.2. Расчёт зависимостей полной мощности, активной, реактивной, дисторции и коэффициента мощности искажения 26
6. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ ТП-Д 31
7. ЗАЩИТЫ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 39

Содержимое работы - 1 файл

Тиристорный преобразователь.doc

— 3.51 Мб (Скачать файл)

   

         Рисунок 20 – Зависимость ik/Ikm(v)      Рисунок 21 - Зависимость ik/Ikm(v) 

   

   Расчёт  токов при внутреннем к.з. ведётся  также в предположении, что угол . При этом полагается, что момент начала внутреннего к.з. совпадает с моментом включения очередного тиристора. В этом случае ток внутреннего к.з. будет максимальным.

   Ударный ток внутреннего к.з. находится

   

   где берётся из рисунка 22, в зависимости от ctg(φK).  
 
 

   

   Рисунок 22 - Зависимость

от
для внутреннего к.з.
 

   Интеграл  предельной нагрузки находится:

   

   в которой  определяется в зависимости от по кривой рисунка 23.

   

   Рисунок 23 - Зависимость

от
  для внутреннего к.з.

   Мгновенное  значение тока внутреннего к.з. определяется с помощью кривых на рисунке 21:

   ik = 85.2 А

   Защита  ТП от токов короткого замыкания  производится при помощи быстродействующих плавких предохранителей, автоматических выключателей и т.д.

   

   Выбор предохранителей производится по соотношению:

   

   где   – интеграл плавления плавкой вставки, исчисляемый в A2×c и определяющий количество энергии, необходимое для расплавления плавкой вставки;

     – максимально допустимое  значение интеграла квадрата  аварийного тока, исчисляемое в A2×c, при длительности импульса тока tимп = 1 мс и заданной температуре

   структуры; 
 

     – коэффициент запаса (KЗ = 1.2).

   

   

   где    – аварийный ток.

   

   

   

   По  найденному значению аварийного тока выбирается плавкий предохранитель ПНБ-7.

          Таблица 9.1 – Данные предохранителя  ПНБ-7

   Тип предохранителя    Номинальный ток плавкой вставки, А    Напряжение, В Переменного тока
   ПНБ 7– 380/100    25    380     

   Автоматический  выключатель выбирается на основании кратности пускового тока номинальному .Устанавливается между сетью и трансформатором.

   Выбираем  автоматический выключатель АЕ 1031-6А

    - номинальная частота;

    – номинальное напряжение авт. выключателя;

     – номинальный ток авт. выключателя;

   

    – уставка по току максимального  расцепителя.

   RC-цепи

   Перенапряжения на вентилях могут появляться как при периодической коммутации вентилей, возникающей при каждом переходе тока с одного вентиля на другой, так и от коммутации во внешних цепях.

   Для  защиты входных цепей от перенапряжений при включении в работу служат конденсаторы С8-С10, которые подключаются для снижения тока через них через резисторы R9-R11. Емкость между сетевой и вентильной обмотками трансформатора неизвестна, однако она, как правило, меньше 0,1 мкФ. Поэтому емкость конденсатора С8-С10 = 1 мкФ достаточна для демпфирования всех высокочастотных переходных процессов, возникающих в сети, и схемных  перенапряжений  до  уровня,  меньшего  одной  десятой  их первоначального значения.

   Величина  сопротивлений R9-R11 выбирается из соотношения:

   

   где   LФ – индуктивность фазы трансформатора;

   С – выбранная величина ёмкости защитной цепочки.

   Получим: сопротивление резистора  230 < R < 345 Ом.

   Резистор  R защитной цепочки выбирается по мощности на основании соотношения:

   

   Для ограничения перенапряжений на вентилях (при закрывании) используются RC- цепочки, шунтирующие вентили. Величина ёмкости в этом случае принимается равной С = 1 мкФ, а сопротивление из вышеприведённого соотношения:

   Резисторы R1-R6, R9-R11 выбираются из серии МЛТ-2-250 Ом.

   Конденсаторы  C1¸C6, С810 выбираются из серии К50-3 1мкФ-50В. 

   

   

       10 ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗРАБОТАННОГО ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

 

                   Таблица 10 – Характеристики разработанного  преобразователя

Основные  характеристики
Разработанный ТП
Номинальный ток, А 7.5
Частота питающей сети, Гц 50
Напряжение  питающей сети, В 380
Номинальное выпрямленное напряжение, В 60
Схема выпрямления нулевая схема
Способы включения Реверсивный
Управление Совместное
Тип тиристора T10-10-3
Силовой питающий трансформатор 380 В/72 В, 0.85 кВт
Токоограничивающий  реактор 20 мГн, 25 А
Кратность перегрузки 2.5
КПД, % 88%
Начальный угол 90º

   Заключение

 

   В данной курсовой работе был широко рассмотрен ряд основных вопросов по силовой схеме тиристорного преобразователя, предназначенного для работы на якорь электродвигателя. В результате был спроектирован реверсивный тиристорный преобразователь для питания якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением типа ДК1 мощностью 0.37 кВт.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

   

   

     1.  Е. А. Чернов и др. Электроприводы подач станков с ЧПУ: справочное пособие. – Горький, 1986. - 271 с.: ил. 

   2. Чиженко И.М. и др. Справочник по преобразовательной технике / под редакцией Чиженко И.М. – Киев: Техника, 1978. - 430 с. 

   3.  Григорьев О.П. и др. Тиристоры. Справочник. – М.: Радио и связь. 1990. 

   4. Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей. – М.: Энергия, 1970. – 152 с.: ил. 

         5. Зимин Е.Н. и др. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями. - М.: Энергия, 1981. 

   6. Лалетин В.И. Проектирование тиристорных преобразователей для электропривадов постоянного тока: Учебное пособие для вузов. -Киров: Изд-во ВятГУ, 2006. – 128 с.: ил. 

   7. Прайс-лист Internet-магазина фирмы “РЕОМ – Санкт Петербург” http://trade.com77.ru/website/. 

   8. Номенклатурный каталог ОАО “Дивногорский завод низковольтной аппаратуры” 1.3 – 2004.

Информация о работе Тиристорный преобразователь постоянного тока