Силовая электроника

Содержание

Введение   3

Задание  4

1 Разработка принципиальной схемы   5

1.1 Выбор и обоснование схемы соединения вентилей 5

2 Расчёт параметров и выбор элементов схем   7

2.1 Основные соотношения, характеризующие трёхфазную мостовую схему:   7

2.2 Расчёт электрических параметров трансформатора   7

2.2.1 Расчёт сопротивлений трансформатора  8

2.3 Расчёт электрических параметров вентилей   9

2.3.1 Расчёт ударного тока и интеграла предельной нагрузки внешнего, короткого замыкания  9

2.3.2 Расчёт ударного тока и интеграла предельной нагрузки внутреннего, короткого замыкания  10

2.3.3 Выбор вентиля  11

2.3.4 Расчёт допустимого тока нагрузки на вентиль в установившемся режиме  12

2.3.5 Температурный расчёт тиристоров в различных режимах работы 14

2.3.6 Проверка вентилей по обратному напряжению 16

2.4 Расчёт электрических параметров уставок автоматов защиты от токов КЗ перегрузок и элементов схем защиты от перенапряжений  18

2.4.1 Выбор защиты от внутренних, коротких замыканий  18

2.4.2 Расчет К.З. со стороны постоянного тока   20

2.5 Расчет элементов схемы защиты от перенапряжений   22

2.5.1 Расчет элементов защиты коммутации тиристоров  22

2.5.2 Расчет элементов защиты от коммутации в нагрузке   23

2.5.3 Согласование перегрузочных характеристик выпрямителя и элементов защиты   25

3 Расчет характеристик выпрямителя   27

3.1 Расчет внешних характеристик   27

3.2 Расчет регулировочной характеристики   29

4. Расчет энергетических показателей установки   31

4.1 Расчет коэффициента полезного действия  31

4.2 Расчет коэффициента мощности   32

Заключение   34

Список используемой литературы   35

Введение

Преобразовательная техника является одним из наиболее эффективных направлений электротехники. Преобразовательные устройства служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное, постоянного напряжения (тока) в переменное, переменного напряжения одной частоты в переменное напряжение другой частоты и т.д.В преобразовательных устройствах используются средства, осуществляющие фильтрацию и стабилизацию тока и напряжения. Основными характеристиками преобразовательных устройств являются коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и другие энергетические характеристики.Преимущества полупроводниковых преобразователей оп сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют малые габариты и массу, просты и надёжны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения такие установки обеспечивают бесконтактную коммутацию токов в силовых цепях.Благодаря указанным преимуществам полупроводниковые преобразовательные устройства получают широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.Задание- напряжение питающей сети UС=10 кВ;- колебания напряжения питающей сети ΔUС=5%;-номинальное значение выпрямленного напряжения на нагрузке UН=240 В;- номинальное значение выпрямленного тока в нагрузке IН=500 А;- кратность кратковременной технологической перегрузки КП=1,2;- длительность кратковременной технологической перегрузки tКП=20 мс;- кратность длительной технологической перегрузки КП’=1,2;;- продолжительность действия длительной технологической перегрузки tКП’=20 мс;- коэффициент пульсации выпрямленного напряжения на нагрузке q=25.- характер нагрузки – обмотка возбуждения двигателя;- режим работы: выпрямительный, инверторный;- способ управления преобразователем: управляемый;- система защиты: внутренние короткие замыкания; короткие замыкания на стороне постоянного тока; коммутационные перенапряжения в вентилях; коммутационные перенапряжения со стороны нагрузки;- температура окружающей среды ΘС=30 ̊С;- способ воздушного охлаждения – принудительное.

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.