Расчет трехфазного управляемого выпрямителя

Федеральное государственное бюджетное

образовательное  учреждение высшего образования

«Волжский государственный университет водного транспорта»

(ФГБОУ  ВО «ВГУВТ»)
Пермский филиал

Кафедра СВТ и УТ

Специальность:

26.05.07

«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»

Пояснительная записка

к курсовому проекту (работе) по дисциплине:

Судовая электроника и силовая преобразовательная техника

Тема проекта (работы):

Расчет трехфазного управляемого выпрямителя

           Выполнил: студент группы оЭСЭиСА(с)-18 Шайхануров  Р.Р

                                                              Оценка за защиту работы_____________

                                                                                     «__»____________202_ года

                                                               к.т.н, доцент ___________ Кулешов П.В.

Пермь 2021

Содержание

Введение……………………………………..………………………………...…..3

Задание для курсовой работы……………………………………………….….4

Исходные данные ……………...………..…………………………………….…5

1 Выбор схемы выпрямления………..…………………………………..............6

2 Расчёт схемы выпрямителя………..…………………………………………...7

2.1 Расчет КПД Схемы………..……………………………………………….…8

2.2 Определение параметров согласующего трансформатора……………...9

2.3 Определение параметров фильтра………..……………………………....10

2.4 Расчет и выбор вентилей………..………………………………………….11

2.5 Расчёт RC-цепей вентилей………..………………………………………..12

3 Расчёт регулировочной характеристи…………………………………….…14

4 Расчёт внешних характеристик преобразователя………..…………………16

5 Разработка функциональной схемы управления вентилем………..…..…18

5.1 Моделирование процессов в программном обеспечении Mathcad…..…18

5.2 Моделирование процессов в программном обеспечении Multisim………21

Заключение………..…………………………………………………………….22

Список литературы ………..………………………………………….………..24

Введение

Управляемые выпрямители на тиристорах позволяют:

1)выпрямлять переменное напряжение;

2)регулировать величину среднего значения этого напряжения Ud(постоянную состовляющую).

Регулирование ведется за счет задержки момента включения очередного вентиля. Среднее значение выпрямленного напряжения Uda, определяемые заштрихованной площадью, будет меньше Ud0. Чем больше угол задержки а, тем меньше Uda.

Достоинства: возможное создание выпрямиьелей большей мощности, высокий КПД, низкая пульсация выпрямленного напряжения, простота реализации, эффективное использование возможностей трансформатора.

Недостатки: сложная система управления, большое число элементов схемы выпрямления.

Задание на курсовой проект

1. Выполнить расчёт управляемого выпрямителя. Обосновать выбор силовой схемы. Произвести выбор и расчёт вентилей, а также RC цепей тиристоров. Определить параметры согласующего трансформатора и параметры элементов фильтра. При выборе схемы принять КПД трансформатора =95%
2. Рассчитать и построить регулировочную характеристику в абсолютных единицах.
3. Рассчитать и построить семейство внешних характеристик при значениях угла управления α=0°, α=30°, α =60° в абсолютных единицах. Расчет внешних характеристик произвести с учётом коммутации вентилей. При этом реактивную составляющую напряжения короткого замыкания трансформатора и питающей сети принять равным 10%. Активной составляющей напряжения короткого замыкании пренебречь.
4. Разработать функциональную схему управления вентилями (СИФУ) и привести описание работы силовой части выпрямителя совместно с функциональной схемой системы управления.

Исходные данные

1. Значение напряжения нагрузки – Ud =610 В;
2. Значение тока нагрузки – Id =1115 А;
3. Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения – q=3%;
4. Коэффициент полезного действия схемы выпрямления – η=94%;
5. При выборе схемы выпрямления КПД трансформатора – η=95%;
6. Линейное напряжение питающей сети – Uл =380 В.

1 Выбор схемы выпрямления

Основой управляемого выпрямителя являются тиристоры, трансформатор и система управления тиристорами. Схемы управляемых выпрямителей повторяют схемы обычных выпрямителей, но с помощью тиристоров при этом решаются задачи плавного регулирования среднего значения выпрямленного напряжения в результате изменения угла управления (регулирования) а, задающего момент включения тиристоров относительно точки естественной коммутации.