147840 (692082), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Величина индуктивности контура L влияет на скорость нарастания прямого напряжения на тиристоре VS2. При открытом тиристоре VS1 напряжение на VS2 равно по величине напряжению на конденсаторе uc. Из уравнения (1.12) из [1]

максимальная скорость изменения напряжения uc будет при ic = Im, где Im - амплитудное значение тока контура.

Как следует из диаграммы uVS2 рис.5 из [1], начиная с момента, при

котором ic = Im к тиристору VS2 прикладывается прямое напряжение, скорость нарастания которого не должна превышать критическую

Отсюда с учетом (1.16) из [1]

получаем второе условие, ограничивающее величину индуктивности контура:

Выбираем большее из двух чисел, рассчитанных по формулам (1.6) и (1.11).

L= 558, 19.10-6 Гн.

1.6. Максимальная длительность коммутационного интервала

По формуле (2.8) из [1]

где tkmax - максимальная длительность коммутационного интервала;

С=Сmax.

Взаимосвязь tkmax c током нагрузки является существенным недостатком преобразователей, выполненных по схемам, в которых коммутирующий конденсатор перезаряжается током нагрузки. При таких схемах для обеспечения надежного функционирования преобразователя при малых токах нужно либо снижать рабочую частоту, либо завышать минимальное напряжение на нагрузке.

1.7. Максимальная длительность процесса перезаряда коммутирующего конденсатора

Длительность tn процесса перезаряда конденсатора равна длительности полупериода собственных колебаний контура.

С учетом формулы (1.15) из [I]

гдеo - собственная частота колебательного контура, и из условия o . tn= получаем:

1.8. Рабочая частота регулирования

Ограничение максимального значения f связано с необходимостью получения заданного минимального напряжения по нагрузке Uнmin, при котором ток двигателя равен заданному значению Iнmin при u=0, где u - скорость поезда. По формуле (2.7) из [1] имеем:

гдеUнmin=0,3. Umax. Получаем:

Отсюда период

2. Расчет группового соединения полупроводниковых приборов

2.1. Число последовательно соединенных тиристоров в группе, выполняющей функции VS1

Число m последовательно соединенных приборов определяется из условия обеспечения максимально допустимого повторяющегося напряжения на приборе Uп при пробое одного из них. По формуле (3.1) из [1] имеем:

гдеUvн – наибольшее (максимально возможное в рабочем режиме) напряжение на диоде или тиристоре, показанном на рис.1.;

к1 - коэффициент, учитывающий неравномерное распределение приложенного напряжения между последовательно соединенными приборами. Для не лавинных приборов к1 = 0,8, для лавинных, к1 = 1.

Значение mv должно обеспечивать также отсутствие отказов приборов при атмосферных и коммутационных перенапряжениях. По формуле (3.2) из [1]:

гдеUнп - максимально допустимое неповторяющееся напряжение на приборе, Uнп=1,12. Uп;

k2 - коэффициент, учитывающий уровень ограничения пере напряжений устройствами защиты. k2= 1,4.

Полученные по формулам (2.1) и (2.2) результаты округляются до ближайшего большего целого числа и из них выбирается большее значение.

Uп равно классу прибора, умноженному на 100. У тиристоров наибольшими являются прямые напряжения, поэтому Uvs1н=Uvs2н=Umax.

Для тиристора ТБ-133-200 класса 10:

Uп=1000 В;

Uнп=1,12.1000=1120 В;

Uvн=3200 В;

k1=0,8 (для не лавинных тиристоров);

k2=1,4.

Для тиристора VS1:

по формуле (2.1)

по формуле (2.2)

Выбираем из двух большее: mv = 6 шт.

2.2. Число последовательно соединенных тиристоров в группе, выполняющей функции VS2

Для тиристора VS2:

по формуле (2.1)

шт.

по формуле (2.2)

шт.

Выбираем из двух большее: mv = 6 шт.

2.3. Число последовательно соединенных диодов в группе, выполняющей функции VD1

Значения наибольших напряжений определяются на основании диаграмм, приведенных на рис.9 при U= Umax. Наибольшие обратные напряжения на диодах VD1:

(2.3)

В.

Для диода ДЛ-133-500, класса 13:

Uп=1300 В;

Uнп=1,12.1300=1456 В;

k1=1 (для лавинных приборов);

k2=1,4.

Для диода VD1:

по формуле (2.1)

шт.

по формуле (2.2)

шт.

Выбираем из двух большее: mv = 3 шт.

2.4. Число последовательно соединенных диодов в группе, выполняющей функции VD2

Наибольшие обратные напряжения на диодах VD2:

(2.4)

В.

Для диода VD2:

по формуле (2.1)

по формуле (2.2)

Выбираем из двух большее: mv = 6 шт.

2.5. Наибольшее среднее значение тока VS1

Среднее значение тока тиристора VS1

Значение Ivs1 будет наибольшим Ivs1н при Iн = Imax и при максимально возможном tcy, которое как было показано при определении рабочей частоты, не должно превышать tcy = T – tkmax. С учетом (1.13) и условия Im = 2. Iнmax

гдеIvs1н - наибольший средний ток тиристоров VS1;

f - рабочая частота регулирования (из п.1.8);

Т - период импульсов.

С = Сmax

2.6. Наибольшее среднее значение тока VS2

Среднее значение тока ivs2 не зависит от Iн

Наибольшее среднее значение тока ivs2

2.7. Наибольшее среднее значение тока VD1

Наибольшее среднее значение тока iVD1

2.8. Наибольшее среднее значение тока VD2

Среднее значение тока iVD2

Использование для расчета IVD2н сочетания максимального тока нагрузки и минимального tcy дает завышенный результат, так как в соответствии с рис.3 из [1] ток двигателя достигает Iнmax при  > min.

Точное определение соответствующего  можно выполнить только по результатам тягового расчета. В курсовом проекте принимаем, что ток двигателя достигает Iнmax при = 0,2. При этом условии

2.9. Число параллельных ветвей в группе тиристоров, выполняющих функции VS1

Число av параллельных цепей приборов

где k3=0,8 - коэффициент, учитывающий снижение скорости

охлаждающего воздуха при уменьшении напряжения контактной сети;

k4=0,9 - коэффициент, учитывающий подогрев охлаждающего воздуха при последовательном расположении охладителей (радиаторов) полупроводниковых приборов;

k5=0,85 - коэффициент, учитывающий неравномерное распределение тока между параллельными ветвями приборов;

Iп - максимально допустимый средний ток прибора (предельный ток);

Ivн - наибольший (максимально возможный в рабочем режиме) средний ток диода или тиристора.

Полученное по формуле (2.12) значение округляется до ближайшего большего целого числа.

Для тиристоров ТБ-133-200 класса 10 Iп=200 А.

2.10. Минимальный предельный ток тиристоров, выполняющих функции VS2

Для этих приборов нужно решить обратную задачу - определить минимальный предельный ток, при котором можно избежать параллельного соединения приборов. Следовательно, принимаем число параллельных ветвей av = 1. При этом коэффициент k5, учитывающий неравномерное распределение тока между параллельными ветвями приборов будет равен 1, так как параллельных ветвей av = 1 и неравномерного распределения тока между параллельными ветвями не будет.

Характеристики

Список файлов курсовой работы