151807 (Проектирование силовых блоков полупроводникового преобразователя), страница 4

Рис. 8. Внешняя характеристика преобразователя.

3.2 Расчет регулировочной характеристики

Регулировочная характеристика, т.е. зависимость выпрямленного напряжения от угла регулирования , определяется следующим выражением:

(3.2.1) [3,с.82]

В относительных единицах (3.2.1) примет вид:

(3.2.2),

т.е. регулировочная характеристика тиристорного комплекта имеет вид косинусоиды.

Таблица 8

Рис.9. Регулировочная характеристика.

4. Расчет энергетических показателей установки

4.1 Расчет коэффициента полезного действия

КПД выпрямителя характеризуется отношением активной мощности, отдаваемой в нагрузку к полной активной мощности, потребляемой выпрямительной установкой от питающей сети.

КПД выпрямителя определяется выражением

,(4..1.1)

где - суммарная мощность потерь выпрямителя

, (4.1.2) , где

-потери мощности в сглаживающем дросселе и реакторах

1500 Вт

- потери в вентилях

Потери в вентилях складываются из потерь при их отключении и потерь при протекании прямого тока. При работе на частоте 50 Гц потери при переключении можно не учитывать, поэтому можно записать:

,(4.1.3)

где - количество вентилей в схеме выпрямителя, ;

- падение напряжения на вентилях, , примем ;

- средний ток вентиля =106,7А

По формуле (4.1.3):

- потери в силовом трансформаторе

,(4.1.4)

где - потери в стали: [табл.1]

- потери в меди: [табл.1]

По формуле (4.1.4):

- потери во вспомогательных устройствах

Величина от ,тогда примем

По формуле (4.1.2):

По формуле (4.1.1):

4.2 Расчет коэффициента мощности

Коэффициент мощности выпрямителя находится по формуле:

,(4.2.1)

где - коэффициент искажения формы кривой потребляемого тока, ;

- угол сдвига первой гармоники тока относительно напряжения питания,

(4.2.2)

Угол коммутации может быть определен:

,

где m=6

Тогда:

Заключение

В результате технического задания был разработан полупроводниковый преобразователь, работающий в выпрямительном и инверторном режиме.

К.П.Д. преобразователя составляет , коэффициент мощности .

Установка выполнена по трехфазной мостовой схеме выпрямления. Обмотки трансформатора соединены звездой. Также в схеме предусмотрена защита от коммутационных перенапряжений в вентиле, от токов внутреннего К.З. и от КЗ на постоянном токе, от перенапряжений в нагрузке.

Преобразователь удовлетворяет заданным техническим требованиям.

Список используемой литературы

1. Промышленная электроника. Котлярский С.П., Миклашевский Л. Г. М. –1984.

2. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию /Под редакцией Федорова А.А. М.: Энергоатомиздат, 1987.

3. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами /Под редакцией Круповича В.И., Барыбина Ю.Г., Самовера М.Л. М.: Энергоиздат, 1982.

4. Замятин В.Я. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник. М.: Радио и связь, 1987г.

5. Электротехнический справочник под редакцией П.Г. Грудинского и др. М.-1971г.

6. Неуправляемые кремниевые вентили ВК-2, ВК-2 ВИ ВКДЛ. Отделение ВНИИЭМ по научно – технической информации, стандартизации и нормализации в электротехнике. М.: Информстандартэнерго. 1967г

7. Резисторы. Конденсаторы. Трансформаторы. Дроссели. Коммутацинные устройства. РЭА.Справочник/ под редакцией Н.Н.Акимов/ 1994г.

8. Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Сахаров Ю.В. Справочник: Силовые полупроводниковые приборы. М.: Энергия, 1975.

9. Полупроводниковые выпрямители/Под редакцией Ковалева Ф.И., Мостковой Г.П., М.: Энергия, 1978.