Расчет параметров выпрямительно-инверторного преобразователя выполненного по шестипульсовой
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Иркутский государственный университет путей сообщения
Кафедра: ЭЖТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема:
Расчет параметров выпрямительно-инверторного преобразователя, выполненного по шестипульсовой мостовой схеме
Выполнил: Добрынин А.И
Проверил: Ушаков В.А.
г. Иркутск
2008
Содержание
1. Задание
2. Требуется
3. Выбор типа вентилей
4. Расчёт проектных параметров трансформатора
4.1 Выпрямитель
4.2 Инвертор
5. Расчёт числа параллельно включенных вентилей
5.1 Выбор неуправляемого вентиля
5.2 Выбор управляемого вентиля
5.3 Выпрямитель
5.4 Инвертор
6. Расчёт числа последовательно включенных вентилей
6.1 Выпрямитель
6.2 Расчёт стоимости вентильного плеча выпрямителя
6.3 Инвертор
6.4 Расчёт числа вентилей плеча инвертора
7. Расчёт характеристик преобразователя
7.1 Расчёт внешней характеристики выпрямителя
7.2 Расчёт внешней характеристики инвертора
7.3 Расчёт ограничительной характеристики инвертора
7.4 Углы коммутации мостового ВИП
7.5 Коэффициенты мощности мостового ВИП
7.6 Максимальные токи инвертора
8. Расчёт параметров устройства выравнивания напряжения
8.1 Выпрямитель на нелавинных вентилях
8.2 Инвертор на нелавинных вентилях
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.
2. Требуется
Рассчитать 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, рассчитать параметры вентильных плеч, обеспечивающих номинальный режим и устойчивость к перенапряжениям заданной величины и токам аварийных режимов выпрямителя и инвертора.
Определить наиболее дешёвый комплект вентилей.
Рассчитать параметры цепей выравнивания обратных напряжений последовательно соединённых вентилей и выбрать схему выравнивания токов в параллельных 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: 699 руб., число вентилей плеча: 18. По таблицам для В2-320 выберем класс и индекс:
| СТОИМОСТЬ ПЛЕЧА ВЫПРЯМИТЕЛЯ | ЧИСЛО ВЕНТИЛЕЙ ПЛЕЧА ВЫПРЯ МИТЕЛЯ | ||||
| Класс | индекс | В2-320 | Класс | индекс | В2-320 |
| 48 | 5 | 48 | 5 | ||
| 6 | 1 | 2220 | 6 | 1 | 93 |
| 7 | 2 | 1978 | 7 | 2 | 81 |
| 8 | 3 | 1790 | 8 | 3 | 72 |
| 9 | 4 | 1601 | 9 | 4 | 63 |
| 10 | 5 | 1467 | 10 | 5 | 57 |
| 11 | 6 | 1426 | 11 | 6 | 54 |
| 12 | 7 | 1288 | 12 | 7 | 48 |
| 13 | 8 | 1233 | 13 | 8 | 45 |
| 14 | 9 | 1169 | 14 | 9 | 42 |
| 16 | 10 | 1124 | 16 | 10 | 39 |
| 18 | 11 | 984 | |||