Курсовая работа: Розрахунок керованого випрямляча та системи імпульсно-фазового керування

Випрямляч – пристрій, що перетворює змінний струм у постійний. Він складається з трансформатора, що перетворює напругу ланцюга живлення у необхідну за величиною; вентильного блоку, що перетворює змінну напругу в пульсуючу та фільтра, що згладжує пульсації випрямленої напруги до необхідної для нормальної роботи споживача величини. У даній курсовій роботі розглядається трьохфазний керований випрямляч, побудований з використанням керованих вентилів (тиристорів). В такому випрямлячі використовується трансформатор із двома обмотками. Фільтри, що згладжують, виконані на основі дроселів.

Для керування тиристорами, що використовуються в даному випрямлячі, використовується система імпульсно-фазового керування. Такий спосіб керування потужними тиристорами в даний час вважається найбільш прийнятним. Суть способу полягає у включенні замкнених тиристорів майже позитивними прямокутними імпульсами, що подаються на керуючий електрод тиристора зсунутими за фазою на кут відносно моменту природного включення некерованих вентилів. Таким чином, основним завданням системи імпульсно-фазового керування є перетворення вхідної регулюючої напруги у відповідний кут регулювання (тобто кут відкриття тиристорів). Тому що в даному випрямлячі використовується 6 тиристорів, то для керування ними використовується багатоканальна система імпульсно-фазового керування. При цьому схеми всіх каналів однакові і відрізняються тільки фазами синхронізуючих напруг, що зсунуті за фазою одна відносно одної на 120 градусів, як і у відповідних анодних ланцюгах тиристорів.

Для живлення схеми системи імпульсно-фазового керування використовується релейний стабілізатор напруги.

1 РОЗРАХУНОК СИЛОВОЇ ЧАСТИНИ КЕРОВАНОГО ВИПРЯМЛЯЧА

1.1 Вибір схеми та розрахунок основних параметрів випрямляча в некерованому режимі

Згідно з завданням приймаємо трьохфазну мостову схему випрямляча на шести тиристорах з нульовим діодом.

Рисунок 1.1 – Схема трьохфазного мостового випрямляча
на шести тиристорах з нульовим діодом

Спочатку проводимо розрахунок у некерованому режимі, тобто при У зв’язку з тим, що напруга в мережі може змінюватись у межах визначаємо величини випрямлених напруг на навантаженні:

де – випрямлена напруга на навантаженні при нормальній напрузі в мережі;

– випрямлена напруга на навантаженні при підвищеній напрузі в мережі.

Визначаємо максимальне значення зворотної напруги на тиристорах: середнє значення струму тиристорів

З джерела [1] за обчисленими значеннями обираємо тиристори типу T132-16-13.

Визначаємо активний опір фази трансформатора:

де – коефіцієнт, що залежить від схеми випрямлення;

– магнітна індукція в магнітопроводі;

– частота струму живлячої мережі;

– число стрижнів магнітопроводу для трансформаторів.

Визначаємо індуктивність розсіювання обмоток трансформатора:

де – коефіцієнт, що залежить від схеми випрямляча.

Визначаємо напругу холостого ходу з урахуванням опору фази трансформатора

:

де – спадання напруги на вентилях та обмотках трансформатора,

– спадання напруги на вентилях,