Курсовая работа: Расчет преобразователя для питания вспомогательных цепей электровоза
Схема питания вспомогательных цепей постоянного тока приведена на рисунке 2.1. На этой схеме представлены:
1) ХА -пантограф;
2) разрядник;
3) QS1 - разъединитель;необходим для проведения профилактических осмотров и ремонтов;
4) QF1 - быстродействующий выключатель; защищает электрическую цепь, как тяговых двигателей, так и вспомогательных цепей от токов короткого замыкания и токов аварийной перегрузки;
5) L1 C1 - входной фильтр; необходим для питания преобразователей тяговых двигателей (импульсные преобразователи) и автономного инвертора вспомогательных цепей;
6) автономный однофазный мостовой инвертор напряжения; построен на запираемых тиристорах (VS1...VS4) и обратных диодах (VDI...VD4),
7) преобразует постоянное напряжение контактной сети в прямоугольное переменное напряжение;
7) многообмоточный специальный трансформатор; работает на повышенной частоте и прямоугольном напряжении. На высокой частоте трансформаторы имеют повышенные потери в меди и стали. Из-за эффекта вытеснения тока и периферии проводника его эффективное сопротивление возрастает. Чтобы уменьшить эти потери, используют полые проводники или делают обмотку из фольги. Потери в стали на вихревые токи и перемагничивание также возрастают. Для борьбы с вихревыми токами применяют более тонкую сталь (толщиной 0,1 мм) с большим активным сопротивлением. Используются также специальные ферромагнитные материалы: феррит, альсифер. Для уменьшения потерь от перемагничивания выбирают материал с узкой петлей гистерезиса. При прямоугольном напряжении потери в стали несколько ниже (приблизительно на 30 %). Потери в стали зависят от амплитуды напряжения, а действующее значение напряжения при синусоидальном напряжении в 
раз меньше. При прямоугольном напряжении амплитуда и действующее значение равны:
(2.1)
8) первая вторичная обмотка; питает через управляемый выпрямитель якорь двигателя - компрессора.
9) QF2 - линейный контактор; отключается на период остановки двигателя. Установить выпрямителю угол 
не всегда возможно, поэтому может наступить явление «ползучей скорости». При токах перегрузки, не превышающих аварийные величины, линейный контактор может разорвать дугу, если автомат не отключился. На ток короткого замыкания он не рассчитан.
10) QF3 - автомат постоянного тока; отключается при коротком замыкании и аварийной перегрузке;
11) сглаживающий реактор; сглаживает ток и напряжение для якоря двигателя;
12) вторая вторичная обмотка; аналогична первой и питает двигатель вентилятора;
13) третья вторичная обмотка; через управляемый выпрямитель питает обмотки возбуждения двигателей компрессора и вентилятора. Защита этих цепей осуществляется предохранителями (плавкими вставками);
14) четвертая вторичная обмотка; питает обмотки возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения, а также в тяговом режиме;
15) выпрямитель однофазный управляемый реверсивный нулевой;
16) VD5 , VD6 - светодиоды; показывают машинисту направление движения (вперед или назад);
17) пятая вторичная обмотка; через регулятор переменного тока питает другие вспомогательные цепи электровоза. Регулятор с помощью угла регулирования а стабилизирует выходное напряжение при колебаниях напряжения контактной сети;
18) L2 C2 - выходные фильтры; необходимы для отфильтровки гармоник с частотой, отличной от 400 Гц;
19) напряжение 220 В частотой 400 Гц; используется для:
а) питания цепей управления преобразователей;
б) питания цепей освещения и отопления;
в) питания собственных нужд машиниста (электрочайник, электроплита, кондиционер, холодильник и т. д.).
3. Расчет вспомогательных цепей
3.1 Расчет вторичных ЭДС
Среднее значение выпрямленного напряжения Udα для всех выпрямителей.
Среднее значение выпрямленного напряжения холостого хода можно определить, суммируя заштрихованные площадки согласно рисунку 3.1, при угле коммутации γ=0