Курсовая работа: Расчет параметров выпрямительно-инверторного преобразователя выполненного по шестипульсовой
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 | 18 | 11 | 33 |
| 20 | 12 | 924 | 20 | 12 | 30 |
| 22 | 13 | 954 | 22 | 13 | 30 |
| 24 | 14 | 885 | 24 | 14 | 27 |
| 26 | 15 | 811 | 26 | 15 | 24 |
| 28 | 16 | 834 | 28 | 16 | 24 |
| 30 | 17 | 751 | 30 | 17 | 21 |
| 32 | 18 | 774 | 32 | 18 | 21 |
| 34 | 19 | 795 | 34 | 19 | 21 |
| 36 | 20 | 699 | 36 | 20 | 18 |
Для В2-320 класс:36, индекс: 20, стоимость плеча 699 руб., число вентилей 18.
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 диаграммам определяем тип управляемого вентиля: выберем инвертор типа Т14-320, стоимостью 3317 руб., т.к. количество вентилей Т14-320 равно 90, и количество вентилей Т-500 равно 90, стоимость Т14-320 меньше стоимости Т-500.
По таблицам для Т14-320 выберем класс и индекс:
| СТОИМОСТЬ ПЛЕЧА ИНВЕРТОРОВ | ЧИСЛО ВЕНТИЛЕЙ ПЛЕЧА ИНВЕРТОРА | ||||
| Класс | индекс | Т14-320 | Класс | индекс | Т14-320 |
| 5108,4 | 3 | 90 | 3 | ||
| 6 | 1 | 4301 | 6 | 1 | 230 |
| 7 | 2 | 4092 | 7 | 2 | 200 |
| 8 | 3 | 3908 | 8 | 3 | 175 |
| 9 | 4 | 3734 | 9 | 4 | 155 |
| 10 | 5 | 3634 | 10 | 5 | 140 |
| 11 | 6 | 3604 | 11 | 6 | 130 |
| 12 | 7 | 3551 | 12 | 7 | 120 |
| 13 | 8 | 3449 | 13 | 8 | 110 |
| 14 | 9 | 3488 | 14 | 9 | 105 |
| 16 | 10 | 3317 | 16 | 10 | 90 |
Для вентиля Т14-320 класс: 16, индекс: 10, стоимость плеча 3317 руб., число вентилей плеча 90.
Для выпрямителя:
Тип неуправляемого вентиля: В2-320