151621 (621843), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

0,314. (3.13)

3.1.10 Рассчитали действующее значение тока первой гармоники вторичной обмотки трансформатора (базисное значение тока):

612,947 А. (3.14)

3.1.11 Нашли действующее значение тока вторичных обмоток трансформатора, соединенных «звездой»:

617,781 А. (3.15)

3.1.12 Определили коэффициент трансформации трансформатора:

5,082. (3.16)

3.1.13 Рассчитали действующее значение тока в первичных обмотках трансформатора, соединенных «звездой»:

121,562 А. (3.17)

3.1.14 Вычислили полную мощность трансформатора:

46,32 кВ·А. (3.18)

3.1.15 Определили угол сдвига первой гармоники входного тока относительно фазной ЭДС:

0,848 рад. (3.19)

3.1.16 Рассчитали активную мощность на входе выпрямителя:

30,4 кВ·А. (3.20)

3.1.17 Нашли коэффициент мощности выпрямителя:

K=P/S=30,4/46,32=0,656. (3.21)

3.1.18 Рассчитали среднее значение анодного тока:

I_а.ср=I_d/3=800/3=266,666 А. (3.22)

3.1.19 Определили максимальное значение анодного тока:

I_аm=I_d=700 А. (3.23)

3.1.20 Вычислили действующее значение анодного тока:

436,837 А. (3.24)

3.1.21 Определили скорость спадания анодного тока в момент выключения вентиля:

-1541А/с. (3.25)

3.1.22 Рассчитали анодное напряжение в момент включения вентиля:

23,349 В. (3.26)

3.1.23 Нашли анодное напряжение в момент выключения вентиля:

55,737 В. (3.27)

3.1.24 Определили максимальное значение обратного анодного напряжения:

– 61,22 В. (3.28)

3.1.25 Нашли действующее значение n-й гармоники выпрямленного напряжения (>0; I_d>0; ≤60º):

(3.29)

где -0,097; (3.30)

-0,017; (3.31)

n – номер гармоники выпрямленного напряжения, приняли n=6.

Аналогичные вычисления провели и для n=12,18. При этом получили:

U_{d (12)}=3,583 В; U_{d (18)}=2,992 В.

3.1.26 Определили действующее значение первой гармоники анодного напряжения:

. (3.32)

3.1.27 Рассчитали действующее значение n-й (n=6k±1) гармоники анодного напряжения:

, (3.33)

где 0,152; (3.34)

0,243 (3.35)

Аналогичные вычисления провели и для n=7. При этом получили следующий результат: U_{a (7)}=3,969 В.

3.1.28 Нашли действующее значение n-й (n=3k) гармоник анодного напряжения:

, (3.36)

где 0,061; (3.37)

0,394 (3.38)

Аналогичные вычисления провели и для n=6. При этом получили следующий результат: U_{a (6)}=2,062 В.

3.2 Выбор тиристоров и охладителей

Выбор тиристоров осуществляется на основе следующих найденных расчетным путем величин:

- средний ток, протекающего через прибор I_а.ср=266,667 А,

- максимальное значение обратного анодного напряжения U_am=61,22 В,

- анодное напряжение в момент выключения вентиля 55,737 В,

- скорость спадания анодного тока в момент выключения вентиля

-1541 А/с.

Исходя из этих условий из справочника [2] с учетом 5%-го допуска требуемых разбросов параметров выбрали тиристоры Т-133-400 со следующими эксплуатационными параметрами:

- максимально допустимое напряжение в открытом состоянии 300 – 1600 В

- максимально допустимый средний ток в открытом состоянии 400 А

4. Расчет семейства внешних характеристик

4.1 Режимы работы выпрямителя

В работе трехфазного мостового выпрямителя можно выделить три режима работы: режим 2-3 (ток попеременно пропускают два или три вентиля); режим 3 (ток пропускают всегда три вентиля); режим 3-4 (ток попеременно пропускают три или четыре вентиля). С увеличением выпрямленного тока I_d или индуктивного сопротивления x при заданном напряжении питания U_пит, один режим работы выпрямителя переходит в другой. Внешняя характеристика выпрямителя представляет собой зависимость выпрямленного напряжения U_d от выпрямленного тока I_d.

4.2 Внешние характеристики режима работы 2-3

Внешними характеристиками U_d=f(I_d) для режима 2-3 являются прямые линии, следовательно, каждую из них можно построить по двум точкам. Для построения первой точки (=0) примем I_d=0, тогда вторая координата опишется уравнением:

. (4.1)

Для построения второй точки каждой характеристики примем в относительных единицах . Тогда в абсолютных единицах:

0,21954 = 390,8 А, (4.2)

где I_баз=1954 А – базисное значение тока, равное току короткого замыкания при угле =30.

Семейство внешних характеристик выпрямителя при его работе в режиме 2-3 описывается уравнением:

. (4.3)

Воспользовавшись уравнением (4.3), рассчитали координаты точек при различных углах управления для номинального параметра E_dном. Результаты свели в табл.4.1.

Таблица 4.1

Внешние характеристики режима 2-3

Рассчитываемое напряжение	Угол управления , º
	0	15	27,585	45	60	70	80
Ud1, В		58,46	56,47	51,81	41,33	29,23	19,99	10,15
Ud2, В		51,74	49,75	45,1	34,62	22,51	13,278	3,43

4.3 Внешние характеристики режима 3

Для =0 граничной между режимами 2-3 и 3 является точка А, для которой координаты определяются так:

(4.4)

(4.5)

Для =30 граничной между режимами 3 и 3-4 является точка В, для которой координаты определяются так:

(4.6)

(4.7)

Промежуточные точки участка А-В внешней характеристики выпрямителя в режиме 3 описывается уравнением:

. (4.8)

Угол управления для режима 3 является вынужденным и изменяется от 0 до 30. Угол коммутации остается постоянным и равным 60.

Участок границы между режимами 2-3 и 3-4 для токов I_d>I_dгрВ­ описывается тем же уравнением, что и участок А-В внешней характеристики. Максимальное значение тока при U_d=0:

. (4.9)

Задаваясь значениями тока I_d в диапазоне 846,1I_d1692,2 найдем по формуле (4.8) значения U_d. Результаты свели в табл.4.2.

Таблица 4.2

Внешние характеристики режима 3

Id, A	953,3	1100	1200	1300	1400	1500	1692,2
Ud, B	43,81	38,51	35,78	32,56	28,67	23,79	5,07

4.4 Внешние характеристики режима работы 3-4

Режим работы 3-4 наступает при углах управления ≥ 30º.

Рассчитаем характеристики углов управления, равных 30º и 45º по двум точкам. Для =30º координаты точек:

- первая (точка В): I_d=1400 A, U_d=28,67 В;

- вторая (на оси I_d – точка КЗ): I_d=1954 А, U_d=0 В.

Для =45º координаты точек, по которым будет построена прямая: режим 3 заканчивается, когда 60º. При этом условии ток:

(4.10)

Напряжение U_d=13,07 В нашли по формуле (4.8). Вторая точка находится на оси I_d, поэтому U_d=0. Ток в относительных единицах:

. (4.11)

По формуле (4.2) нашли значение I_d=1887,56 А.

По основе данных пунктов 4.2-4.4, включающих табл.4.1-4.2, построили семейство внешних характеристик выпрямителя, которое изображено на рис.4.1. Здесь А – граничная точка режимов 2-3 и 3; B – граничная точка режимов 3 и 3-4.

Графики кривых и постоянной составляющих выпрямленного напряжения представлены на рис. 4.2.

Семейство внешних характеристик выпрямителя.

Рис4.1.

График кривых и постоянной составляющих выпрямленного напряжения.

Рис. 4.2.

5. Расчет сглаживающего фильтра выпрямителя при активной нагрузке

Первой гармоникой источника питания является гармоника напряжения питания при f₍₁₎=50 Гц. Частота основной гармоники выпрямленного напряжения в 6 раз больше: f₍₆₎.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения будем использовать индуктивно-емкостной фильтр с последовательным включением выпрямительного моста и дросселей фильтра, и параллельным включением конденсатора нагрузки (рис.2.2).

5.1.1 Рассчитали коэффициент пульсации на выходе выпрямителя (на входе сглаживающего фильтра):

; (5.1)

; (5.2)

. (5.3)

5.1.2 Коэффициент пульсации на выходе согласно заданию К_п(6)=0,024%. Дальнейший расчет проведем по 6-ой гармонике.

5.1.3 Рассчитали минимальную индуктивность сглаживающего фильтра:

Гн. (5.4)

где m=6 – номер гармоники выпрямленного напряжения;

– круговая частота:

Характеристики

Список файлов курсовой работы