Реферат: Тиристорный преобразователь постоянного тока

I_н =320А

ω _пр =100кАс

U_н =380В

2.Основные характеристики тиристорных преобразователей

2.1.Построение фазовой характеристики.

Основными характеристиками ТП являются: регулировачная характеристика (характеристика управления) и внешняя характеристика.

Выпрямленная ЭДС преобразователя является функцией угла регулирования, который отсчитывается от точки естественного включения вентилей, и в режиме непрерывного тока может быть определена по уравнению:

Где - максимальное ЭДС преобразователя при α=0;

Е_{2 m} - амплетудное значение вторичной фазовой ЭДС трансформатора (сети при реактивном варианте силовой цепи преобразователя)

- действующее значение фазовой ЭДС

- начальная фаза соответствующая точке естественного включения тиристора в работу

- угловая частота питающего напряжения

К_cx - коэффициент схемы выпрямления.

Кроме того для шестипульсной мостовой и эквивалентной двенадцатипульсной схем выпрямления с параллельным соединением мостов

можно воспользоваться формулой:

а для эквивалентной двенадцатипульсной схемы с последовательным соединением мостов:

где E_{2 M} - амплитуда линейной питающей ЭДС каждого моста.

Вид фазовой характеристики СИФУ α=f(U_у ) полностью определяется формой опорного напряжения. При линейно изменяющемся опорном напряжении изменению угла α=π/2 соответствует изменение напряжения на выходе генератора опорного напряжения ГПН, равное U_опт (U_опт =10В).

При опорном синусоидальном напряжении с амплитудой проходящем через нуль при α=90⁰ угол управления определяется как

α_нач =90⁰ при синусоидальном опорном напряжении

α	Uу	α	Uу
900	0	00	10
84.20	1	95.730	-1
78.50	2	101.50	-2
72.50	3	107.450	-3
66.420	4	113.570	-4
600	5	1200	-5
530	6	126.80	-6
45.50	7	134.40	-7
36.860	8	143.10	-8
25.80	9	154.10	-9

Фазовая характеристика

2.2.Построение регулировачной характеристики

При синусоидальном напряжении

Или

α_нач =90⁰

U_{оп. m} =10B

U_у =±10В

0,1	1	0,8	8	-0,4	-4
0,2	2	0,9	9	-0,5	-5
0,3	3	1	10	-0,6	-6
0,4	4	0	0	-0,7	-7
0,5	5	-0,1	-1	-0,8	-8
0,6	6	-0,2	-2	-0,9	-9
0,7	7	-0,3	-3	-1	-10

Регулировочная характеристика

2.3. Построение внешних характеристик теристорного преобразователя.

Внешняя характеристика ТП в режиме непрерывного тока в соответствии со схемой замещения системы ТП-Д может быть представлена следующим уравнением

Где ab - коэффициент зависящий от схемы выпрямления для мостовой схемы ab=2.

R_ф - активное сопротивление питающей фазы

R_ф =0,021 Ом

Х_ф - индуктивное сопротивление питающей фазы.

Х_ф =0,066 Ом

В трансформаторном варианте сопротивления R_ф и Х_ф равны соответственно сопротивлениям трансформатора R_т и Х_т , приведенным по вторичной обмотке трансформатора.

α, 0	1800	1500	1200	900	600	300	150
Ud , B
Id , A	0	0	0	0	0	0	0

α, 0	1800	1500	1200	900	600	300	150
Ud , B
Id , A	123	123	123	123	123	123	123

Внешние характеристики тиристорного преобразователя.

Так как в данном тиристорном преобразователе нет зоны прерывистых токов,то эту зону построим.

Находим границу инвентирования.

Находится по следующей формуле:

где δ -угол восстановления запирающих свойств тиристоров.

t_отк -время выключения данного тиристора.

t_отк =0,01с

∆α - наибольшее значение ассиметрии управляющих импульсов во всем диапазоне изменения угла регулирована,но не более 3⁰ .

3.Энергетические характеристики тиристорного преобразователя.

3.1.Общие вопросы.

Тиристорные преобразователи создают в питающей сети переменные переодические токи,в большей или меньшей степени отличающиеся от синусоидальных гармонических функций времени. Из-за наличия в питающей сети сопротивлений под действием этих токов, напряжение питающей сети также становится несинусоидальными. Особенно значительна несинусоидальность напряжений на входах тиристорных преобразователей ,которые при естественной коммутации токов между вентилями междуфазное которое замыкание на входе переменного тока.

При коммутационных к.з. также как и при аварийных ,напряжение между фазами, замкнутыми коммутирующими вентилями накоротко, становится близким к нулю и остается таким в течении всего времени коммутации. В точках питающей сети, электрически удаленных от работающего тиристорного преобразователя, понижение напряжения, вызванное коммутацией .(провалы),уменьшается в соответствии с соотношением к.з. со стороны питающей сети до тиристорного преобразователя и до рассматриваемых точек.

При пренебрежении длительностью коммутации и при идеальном сглаживании выпрямленного тока отношение действующего значения тока высшей гармоники 1 порядка к действующему значению I₁ ,основной гармоники тока тиристорного преобразователя определяется соотношением:

Более точное соотношение требует значение угла коммутации и соответствует линейному изменению токов коммутирующих вентилей в процессе коммутации:

где y - угол коммутации, рад.

Отношение энергии, переданной тиристорному преобразователю из питающей сети за период к длительности этого периода называется активной мощностью. При несинусоидальных токах периода называется активной мощностью. При несинусоидальных токах и напряжениях активная мощность может быть определена как сумма произведений действующих значений токов, напряжений и косинусов углов отставания токов от напряжения для всех гармоник, имеющих одинаковые номера п.Активная мощность многофазной системы равна сумме активных мощностей для всех фаз. При замене косинусов на синусы получаются реактивные мощности гармонии.

Активная мощность каждой гармоники определяется напряжением этой гармоники и синфазной (противофазной) с напряжением частью тока этой же гармоники, которая называется активным током. Оставшаяся после вычитания активного тока гармоники часть тока называется реактивным током. Тот факт, что в нагреве токоведущих частей питающей сети участвуют как активные токи, так и реактивные, а активная энергия передается лишь активными токами, характеризует пользование питающей сети.

Отношение активной мощности к полной мощности является важнейшим энергетическим показателем тиристорного преобразователя и называется коэффициентом мощности Х, которым характеризуется использованием питающей сети:

В зоне непрерывного тока регулировочная характеристика может быть построена на основании соотношения:

. (2.1)

График выпрямленного напряжения на якоре электродвигателя при номинальном токе нагрузки в функции a строится по соотношению:

, (2.2)