Задание к расчетно-графической работе № 2
Задание № 1
Заданы ток Iн и напряжение Uн нагрузки выпрямительной установки (двигателя, дуги, электролизера и т. д.). Рассчитать параметры выпрямителя: параметры силового трансформатора, выбрать вентили (тиристоры), рассчитать индуктивность сглаживающего фильтра. Варианты задания №1 выбираются по таблицам 3 и 4.
Таблица 3 – Схема выпрямителя
Таблица 4 – Параметры нагрузки
Методические указания к заданию № 1
Принимая среднее значение выпрямленного тока и напряжения при идеальных вентилях и трансформаторах Id = Iн, Ud = Uн, по таблице 5 определяем Ксх.U и Ксх.I и затем величину идеального фазного напряжения U2 ид и тока I2 ид вторичной обмотки трансформатора. ; . Учитывая возможные колебания напряжения в сети, неполное раскрытие вентилей и падение напряжения в обмотках трансформатора вводятся коэффициенты запаса Ксети = 1,05¸1,1; Кa = 1,05¸1,1; КDU = 1,05¸1,1, тогда реальное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора равно . Таблица 5 – Соотношения между токами и напряжениями в выпрямителях
Для тока вводится только один коэффициент запаса Кi=1,05¸1,1, учитывающий отклонение формы анодного тока вентиля от прямоугольной, и тогда . Принимая питающее напряжение сети равным U1 = Uс = 220 или 380 В, определяем коэффициент трансформации трансформатора
и ток в первичной обмотке трансформатора , где Кс – определяется из таблицы 5. Расчетная (типовая) мощность трансформатора определяется по уравнению , где Ктип определяется из таблицы 5 (для дуговых нагрузок и электролитических ванн – по числителю, а для двигателей – по знаменателю); . На основании полученных значений выбираются номинальные параметры трансформатора по выражениям S н тр ³ Sтр; U2ф н ³ U2ф; I2 н ³ I2; U1н ³ Uс. Учитывая возможные увеличения тока в переходных режимах в 2,0-2,5 раза, принимаем , далее по таблице 5 определяем Ксх.а и по нему среднее значение тока через вентиль (тиристор) . По значению Ia выбираем вентиль (тиристор) в соответствии с условием (где Iв – ток вентиля, выбранный из справочника, округляется до ближайшего большего). Выбранный вентиль (тиристор) проверяем на возможность его работы при естественном воздушном охлаждении со стандартным радиатором в нормальном рабочем режиме. Для этого по таблице 5 в зависимости от схемы определяем Ксх дей и по нему . При этом выбранный вентиль (тиристор) должен удовлетворять следующее условие: , где – коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения вентиля. Если указанное условие не соблюдается, то необходимо использовать принудительное охлаждение вентиля. Для выбора вентиля по напряжению необходимо определить максимальное обратное напряжение , где – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения в сети и периодические броски напряжения при коммутации вентилей, Ксх. об – определяется по таблице 5.
Рассчитанная величина Uобр.max, округляется до ближайшего большего, делится на 100, и к ней прибавляется единица. Полученное таким образом число определяет класс вентиля (тиристора). Индуктивный фильтр применяют в тех случаях, когда требуется обеспечить непрерывность тока в цепи нагрузки и благоприятный режим работы выпрямителя. Для вариантов с трехфазными выпрямителями выбрать индуктивный фильтр из условия обеспечения непрерывного минимального значения тока в цепи нагрузки , получаемого за счет изменения угла управления a. Индуктивность сглаживающего фильтра должна определяться с учетом индуктивности всей цепи выпрямителя, включающей индуктивность нагрузки, трансформатора и самого преобразователя. Для простоты вычисления можно принять , Гн, где – угловая частота сети; kгр – коэффициент, зависящий от угла регулирования a и числа пульсаций (фаз) выпрямителя m. В расчетах для m = 3 принять kгр = 0,4, а для m = 6 принять kгр = 0,1. Для вариантов с однофазной нагрузкой величину индуктивности фильтра определить, исходя из условий эксплуатации потребителей, так, например, для анодных цепей электроннолучевых трубок допускается коэффициент пульсации на нагрузке , а для мощных усилителей низкой частоты kп(1) » 0,03 (принять произвольно), тогда , Гн, где , Ом – сопротивление нагрузки.
Задание № 2
Установка индукционного нагрева с параметрами в соответствии с вариантом по таблице 6 питается от тиристорного инвертора постоянного тока (резонансного) с параллельно-компенсированной нагрузкой и подключенного через выпрямитель мостовой схемы к сети с частотой 50 Гц. Рассчитать и выбрать параметры инвертора.
Таблица 6 – Параметры установки индукционного нагрева
Методические указания к заданию 2
При питании инвертора от выпрямителя, непосредственно подключенного к сети и выполненного по мостовой схеме, входное напряжение равно , В, где Ксх.U – коэффициент схемы, определяемый по таблице 5, и для сети 220 В равен Ксх.U = 0,9 , а для сети 380 В равен Ксх.U =2,34 . Ток на входе инвертора определяется по уравнению , А. Принимая время выключения тиристоров инвертора tа = 10 мкс, определим схемное время выключения , где – коэффициент запаса. Имея схемное время выключения th и рабочую частоту инвертора fp, определим амплитуду напряжения на нагрузке , В и по ней рабочее напряжение на индукторе , В. По значениям th и d/w0 находим по кривым рисунка 3 отношение fp /fo, а затем по уравнению определяем индуктивность индуктора , мкГн. По справочнику выбирают индуктивность индуктора. Емкость конденсатора С, обеспечивающего энергию, необходимую для коммутации тиристоров, определяем по уравнению , мкФ. По справочнику выбирают емкость индуктора.
Рисунок 3 – Зависимость относительного времени th, предоставляемого для включения тиристоров, от соотношения частот fp /f0 и от относительного затухания δ/ ω0 (при fp = const)
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (346)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |