Групповое соединение СПП в одном плече преобразователя
Рис.4 Сопротивление шунтирующих резисторов, рассчитываем по формуле: (23) где: - число последовательных приборов; - наибольшее допустимое мгновенное напряжение для одного СПП данного класса (повторяющееся напряжение), В; - наибольшее мгновенное обратное напряжение на плече, В; - наибольший повторяющийся импульсный обратный ток СПП, А. Мощность резистора определяется по формуле: (24) где: - эффективное значение напряжения прикладываемого к резистору, В.
Емкость конденсатора в активно-емкостном делителе определяют, используя соотношение: (25) где: - наибольшая возможная разность зарядов восстановления последовательно включенных приборов, Кл.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНЕШНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫПРЯМИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОММУТАЦИИ.
5.1. Исследование внешней характеристики и коэффициента мощности. Одной из важнейших характеристик, определяющих работу выпрямителя, является его внешняя характеристика, которая представляет собой зависимость среднего выпрямленного напряжения от среднего выпрямленного тока . С увеличением тока нагрузки выпрямленное напряжение уменьшается. Потери в преобразователе можно условно разделить на следующие основные составляющие: · потеря напряжения на коммутации · потеря напряжения на активных сопротивлениях (в обмотках трансформатора) · потеря напряжения на силовых полупроводниковых приборах Потеря напряжения на коммутацию: (26) Потеря напряжения на активных сопротивлениях: (27) где: -угол коммутации выпрямителя; (28) (29) Потеря напряжения на силовых полупроводниковых приборах: (30) где: - число плеч, одновременно проводящих ток; - число последовательных СПП в одном плече; (31)
Уравнение внешней характеристики имеет вид: (32) При номинальном режиме:
Если известна мощность на стороне выпрямленного тока, то для определения полной мощности преобразователя необходимо знать коэффициент мощности: (33) где: -коэффициент фазового сдвига основной гармонической тока питающей сети; - коэффициент искажения формы тока первичной сети; , (34) - эффективное значение высших гармонических составляющих тока питающей сети; (35) Фазовый угол сдвига основной гармонической тока питающей сети для неуправляемого выпрямителя: (36) для номинального режима: Результаты расчета коэффициента мощности для различных значений тока приведены в таблице 1. Таблица 1.
На основании таблицы строится график зависимости коэффициента мощности от выпрямленного тока (рис.5.1.).
Рис. 5.1
5.2. Исследование коммутации.
Наличие индуктивных сопротивлений на стороне переменного тока преобразователя приводит к появлению интервала коммутации, который называется углом коммутации и измеряется в электрических градусах. С учетом принятых в курсе преобразовательной техники допущений (симметричные синусоидальные питающие напряжения; полностью сглаженный ток на стороне выпрямленного напряжения; расчеты выполняются при нагрузке не выше нормальной) угол коммутации определяется по выражению: (37) Далее исследуется форма тока на коммутационном интервале. Ток коммутации определятся по формуле: (38) Ток плеча, входящего в работу , изменяется по закону тока коммутации и при достигается в амплитуде значения . Ток плеча, выходящего из работы , изменяется как и при становится равным нулю. Производится расчет токов плеч при изменении от 0 до . Результаты расчетов сводятся в таблицу 2. Угол коммутации при номинальном режиме: при ; Таблица 2.
По данным таблицы строятся зависимости и , приведенные на рис.5.2. Рис. 5.2 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК (КПД, КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ)
Суммарные активные потери в схеме преобразователя определяются по формуле: (39) где: - потери в стали преобразовательного трансформатора, равные потерям холостого хода для выбранного трансформатора; - потери в меди преобразовательного трансформатора, которые определяются потерями короткого замыкания , пропорциональными квадрату отношения выпрямленного тока к номинальному току, т.е.: (40) - потери в СПП, т.е.: (41) - число плеч преобразователя одновременно проводящих ток; -средний ток диода при - потери в делителях напряжения и тока, составляющая - потери в сглаживающем реакторе. Здесь - активное сопротивление обмотки сглаживающего реактора, которое в расчетах можно принять равным (0,01…0,02) Ом; - потери в устройствах защиты и систем управления, применяются равными 0,2% от ; Для номинального режима:
Суммарные потери мощности в преобразователе:
Коэффициент полезного действия выпрямителя определяется по формуле: (42)
Результаты расчетов потерь мощности и КПД для остальных режимов сведены в таблицу 3.
Результаты расчетов энергетических характеристик выпрямителя. Таблица 3.
По данным таблицы стоятся зависимости а также изменение составляющих потерь от выпрямительного тока . Зависимости приведены на рис.6.1., а изменение составляющих потерь мощности на рис.6.2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В данном курсовом проекте был произведен расчет преобразовательного агрегата, предназначенного для установки на тяговых подстанциях метрополитена. Построены временные диаграммы напряжений и токов, а также характеристики тягового полупроводникового преобразователя.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.- д. трансп. – М.: Транспорт, 1999. – 464с. 2. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2 / Под ред. К.М. Марквардта. – М.: Транспорт, 1981. – 392с. 3. Методическое указание к курсовому проекту. Проектирование тягового полупроводникового преобразователя. А.Т. Бурков, А.П. Самонин. Санкт-Петербург 2001.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (282)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |