Параметры выпрямительно-инверторного преобразователя, выполненного по шестипульсовой мостовой схеме (151804)

Посмотреть архив целиком

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА



Иркутский государственный университет путей

сообщения

Кафедра: «ЭЖТ»




Дисциплина:

Электронная техника и преобразователи”





Курсовая работа

Расчет параметров выпрямительно-инверторного преобразователя, выполненного по шестипульсовой мостовой схеме



Выполнил:

ст. гр. ЭНС-06-1-2

Черепанов А.В.


Проверил:

преподаватель кафедры

Ушаков В.А.

Иркутск 2008 г.


Оглавление


1.Задание. 3

2.Требуется. 5

3. Выбор типа вентилей. 6

4. Расчёт проектных параметров трансформатора. 10

4.1 Выпрямитель: 10

4.2. Инвертор. 11

5. Расчёт числа параллельно включенных вентилей плеча. 12

5.1. Выбираем неуправляемый вентиль для выпрямителя: В2-320. 12

5.2. Выбираем управляемый вентиль для инвертора: Т9-250. 12

5.3. Выпрямитель. 12

5.4. Инвертор: 13

6.Расчёт числа последовательно включенных вентилей. 14

6.1 Выпрямитель. 14

6.2 Расчет стоимости вентильного плеча выпрямителя 14

6.3. Инвертор. 15

6.4 Расчет числа вентилей в инверторном плече 15

7.Расчёт характеристик преобразователя. 16

7.1. Расчёт внешней характеристики выпрямителя. 16

7.2. Расчёт внешней характеристики инвертора. 16

7.3. Ограничительная характеристика инвертора. 16

7.4 Углы коммутации мостового ВИП (эл.град.) 16

7.5 Коэффициенты мощности мостового ВИП 17

7.6 Максимальные токи инвертора: 17

8. Расчет параметров устройства выравнивания напряжения 18

8.1. Выпрямитель на лавинных вентилях: В2-320 18

8.2. Инвертор на нелавинных вентилях.: Т9-250 18

9. Выбор схемы выравнивания тока в параллельно включенных ветвях вентильного плеча. 19

10. Моделирование выпрямительно-инверторного преобразователя в среде MATLAB 20

10.1. Моделирование работы выпрямителя в номинальном режиме и режиме короткого замыкания. 20



1.Задание


Трёхфазный мостовой выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП) питается от сети с номинальным напряжением Uс=U1л и заданными пределами колебания этого напряжения %Uс. Известна мощность короткого замыкания Sкз, характеризующая реактанс связи точки подключения ВИП и шин бесконечной мощности энергосистемы.

Заданы следующие параметры и соотношения для ВИП:

  • Напряжение короткого замыкания трансформатора Uк%;

  • Среднее значение выпрямленного напряжения и тока в номинальном режиме (Udн, Idн);

  • Соотношение числа витков вентильных обмоток инвертора и выпрямителя Ки=U2и/U2в;

  • коэффициенты повторяющихся и неповторяющихся перенапряжений Кп, Кнп.

Номинальные мощности выпрямителя и инвертора одинаковы S1в=S1и.




Схема ВИП



2.Требуется


Расчитать проектные параметры трансформатора и выбрать его по стандартной шкале мощностей.

Выбрать типы вентилей с воздушным охлаждение для выпрямителя и инвертора и, варьируя класс вентилей К, расчитать параметры вентильных плеч, обеспечивающих номинальный режим и устойчивость к перенапряжениям заданой величины и токам аварийных режимов выпрямителя и инвертора.

Определить наиболее дешёвый комплект вентилей.

Расчитать параметры цепей выравнивания обратных напряжений последовательно соединённых вентилей и выбрать схему выравнивания токов в паралельных ветвях вентильных плеч соответственно для выпрямителя и инвертора. Нарисовать схему вентильного плеча.

Выполнить расчёты и построение внешней характеристики выпрямителя, внешних и ограничительной характеристики инвертора, коэффициентов мощности выпрямителя и инвертора.

Построить временные диаграммы фазных напряжений вентильных обмоток выпрямителя и инвертора с отображением коммутационных процессов, диаграммы токов в этих обмотках, мгновенных значений выпрямленного напряжения и напряжения инвертора, напряжения на одном из вентилей. Построить векторные диаграммы напряжения и первой гармоники сетевого тока для выпрямительного и инверторного напряжений.


3. Выбор типа вентилей


Используя данные таблицы подстановок и построенные на данных таблицы диаграммы, выберем тип и класс неуправляемого вентиля, обеспечивающего наилучшие технико-экономические показатели при разных значениях скорости охлаждающего воздуха (12; 6 и 0 м/сек).



Наилучшие технико-экономические показатели выпрямителя для неуправляемого вентиля типа В2-320 обеспечиваются при скорости охлаждающего воздуха 12 и 6 м/сек. По диаграммам определяем тип неуправляемого вентиля: В2-320, при скорости охлаждающего воздуха 6 м/сек. Стоимость плеча: 418 руб., число вентилей плеча:1. По таблицам для В2-320 выберем класс и индекс:


СТОИМОСТЬ ПЛЕЧА ВЫПРЯМИТЕЛЯ

ЧИСЛО ВЕНТИЛЕЙ ПЛЕЧА ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Класс

В2-320

Класс

В2-320

6

1671

6

70

7

1465

7

60

8

1367

8

55

9

1271

9

50

10

1158

10

45

11

1056

11

40

12

939

12

35

13

959

13

35

14

835

14

30

16

865

16

30

18

745

18

25

20

770

20

25

22

636

22

20

24

656

24

20

26

675

26

20

28

521

28

15

30

536

30

15

32

553

32

15

34

568

34

15

36

582

36

15

38

597

38

15

40

612

40

15

42

418

42

10

Минимальная стоимость

плеча

418

Минимальное количество

вентилей плеча

10


Для В2-320 класс: 32, стоимость плеча 332 руб., число вентилей 9.

Используя данные таблицы подстановок и построенные на данных таблицы диаграммы, выберем тип и класс управляемого вентиля, обеспечивающего наилучшие технико-экономические показатели инвертора при выбранном значении скорости охлаждающего воздуха 6 м/сек.



По диаграмме определяем тип управляемого вентиля: Т153-800, стоимостью 2470 руб., количество вентилей Т153-800 равно 22. Стоимость плеча Т9-250 меньше стоимости Т153-800, но количество вентилей Т9-250 равно 50


По таблицам для Т153-800 выберем класс и индекс:

СТОИМОСТЬ ПЛЕЧА ИНВЕРТОРА

ЧИСЛО ВЕНТИЛЕЙ ПЛЕЧА ИНВЕРТОРА

Класс

Т9-250

Класс

Т9-250

6

100000

6

100000

7

100000

7

100000

8

100000

8

100000

9

100000

9

100000

10

2661,12

10

28

11

2620,475

11

26

12

2556,84

12

24

13

2470,215

13

22

Минимальная стоимость плеча

2470,215

Минимальное число вентилей плеча

22


Для вентиля Т153-800 класс: 13, стоимость плеча 2470,215 руб., число вентилей плеча 22.

Для выпрямителя:

Тип неуправляемого вентиля: В2-320

Iуд = 7200,0 А

Iо max = 20,0 мА

Uo = 1,1 B

Rд = 0,00078 Ом

Скорость потока охлаждения воздухом V = 6 м/с:

Rт, град.С/Вт 2 0,21

(допуст. прев.темп.) 1 100

= 274 А

Для инвертора:

Тип управляемого вентиля: Т453-800

Iуд = 17500,0 А

Iо max = 50,0 мA

Uo = 1,2 B

Rд = 0,000340 Ом

Rт, град.С/Вт 0,1

(допуст. прев.темп.) 85

=501,5 А

Параметры ВИП и сети:

U = 3300 В

I = 3000 А

Кп = Uком/Uвmax

Кп = 1,65

Колебания напряжения сети % от Uc = 5

Номинальное напряжения сети Uc, кВ = 10

Uк% (напр.к.з. трансформ.) = 11


Случайные файлы

Файл
70588-1.rtf
89175.doc
10654.rtf
doclad.doc
104183.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.