М ІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

КАФЕДРА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКИ

ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ В ЕНЕРГЕТИЦІ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

для студентів денної форми навчання

спеціальностей:

7(8).010104.01 – Професійне навчання. Електроенергетика

7(8).050701.01 – Електричні станції

Харків

2011 р

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

КАФЕДРА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКИ

ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ В ЕНЕРГЕТИЦІ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

для студентів денної форми навчання

спеціальностей:

7(8).010104.01 – Професійне навчання. Електроенергетика

7(8).050701.01 – Електричні станції

Затверджено Науково-методичною Радою

Української інженерно -

педагогічної академії

Протокол № 4

Від 21.02. 2012 р.

Харків 2011 р.

УДК 621.075.8

Перетворювальні пристрої в енергетиці: методичні вказівки до практичних занять для студентів денної форми навчання спеціальностей: 7(8).010104.01 – Професійне навчання. Електроенергетика, 7(8).050701.01 – Електричні станції/ Упоряд. доц. Краснопоьров В.Ф., Занихайло Є.О. – Х., 2011. – 36с.

В методичних вказівках наведені завдання до практичних завдань з дисциплін: “Перетворювальні пристрої| в енергетиці|” та “Перетворювальна техніка|”, викладені методичні вказівки до виконання завдань, а також приклади розрахунків окремих частин завдання. В додатках наведені довідкові матеріали, які необхідні для виконання практичних завдань. Методичні рекомендації призначені для студентів денної форми навчання спеціальностей: 7(8).010104.01 – Професійне навчання. Електроенергетика, 7(8).050701.01 – Електричні станції.

Рецензент: Буданов П.Ф.

Відповідальний випусковий: Пантєлєєва І.В.

© Краснопьоров В.П., 2011

© Занихайло Є.О., 2011

© УІПА, 2011

ВСТУП

Мета|ціль| практичних занять - закріплення і систематизація знань в області перетворювальної| техніки шляхом рішення комплексної задачі проектування тиристорного перетворювача| для електроприводу постійного струму|току|. Для полегшення роботи студентів наведений приклад розрахунку, який ілюструє використання|застосування| всіх методик розрахунку.

1. Вибір силового трансформатора

1.1 Розрахунок параметрів і вибір силового трансформатора

Вибір трансформатора виконується по розрахункових значеннях первинного і вторинного струмів (I₁, I₂ ), напруги( U₁,U₂ ) і типової потужності S_т.

Трансформатор спільно з перетворювачем повинен забезпечувати номінальне значення напруги на якорі двигуна при допустимих коливаннях напруги мережі і заданому робочому струмі навантаження I_р . Тому вторинна напруга з нового трансформатора розраховується для мінімальної напруги мережі U_{с тіп}. Розрахункове значення фазної напруги вторинної обмотки трансформатора

(1.1)

де K_R - коефіцієнт, що враховує падіння напруги за рахунок комутації і активних опорів трансформатора, вентилів, згладжуючого реактора; приблизно K_R = 1,05;

К_u - коефіцієнт схеми (для трифазної мікросхеми К_u =2.34)

К_{с min} - коефіцієнт, що враховує допустиме напруга мережі до U_{c min}

K_{c min} = U_{c min} / U_cн (1.2)

У каталогах на трансформатори зазвичай вказується лінійна вторинна напруга U_2л = U₂. Тоді розрахунковий коефіцієнт трансформації при схемі з'єднання трансформатора "зірка-зірка"

К_т= U_1л/U_2л (1.3)

Розрахункове значення струму вторинної обмотки при струмі навантаження I_d

I₂=K_I ∙I_d (1.4)

де K_I - коефіцієнт схеми, що характеризує відношення струмів I₂/I_d в ідеальному випрямлячі при X_d = ∞ (для трифазної мостової схеми K_I = ).

При розрахунку струмів можна заздалегідь прийняти, що номінальний струм випрямляча I_d дорівнює робочому струму 1_р .

Розрахункове значення струму|току| первинної обмотки

(1.5)

Розрахункове значення типової потужності трансформатора

(1.6)

За розрахунковими даними за допомогою Додатка|застосування| 1 вибирається силовий трансформатор, пара­метри| якого задовольняють умовам:

U_1л = U_сн; S_тн ≥ U₂; I_2н ≥ I₂ (1.7)

Для подальших|дальших| розрахунків мають бути відомі також наступні| параметри трансформатора:

втрати холостого ходу Р_хх при U_сн ;

втрати короткого замикання Р_кз при I_1н;

напруга короткого замикання U_к % ;

струм холостого ходу I_хх %;

величина і тривалість допустимих перевантажень.

Приклад |зразки| розрахунку.

Відповідно до варіанту 00 заданий двигун з|із| па­раметрами|, приведеними в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1.

Тип Двигуна	Рн кВт	Uн| В	Iн| А	rя Ом	Lя мГн	n хв-1
Д 816	150	220	740	0,0099	1,81	470

Заданий графік навантаження (таблиця 2 і рисунок 1).

Таблиця 1.2

№ вар-та	tц, С	tп, С	tр, С	tо, С	In /Iн	Iр /Iн
00	50	2	10	6	2,0	0,8

Розрахункова вторинна|повторна| напруга|напруження| трансформатора (фазне і лінійне) відповідно до формули (1.1):

В

U_2л = U₂= В

Робочий струм|тік| навантаження:

1_р = 740 · 0,8 = 592 А

Розрахунковий вторинний струм трансформатора при струмі навантаження І_р відповідно до формули (1.4):

I₂ = 592 = 483 А

Розрахунковий коефіцієнт трансформації:

К_т= U_сн/U_2л =380/188,6 = 2,02

Розрахунковий первинний струм|тік| трансформатора:

I₁= I₂/К_т = 483/2,02 =239 А

Розрахункова типова потужність трансформатора згідно (1.6):

кВА|

Вибираємо по ДОДАТКУ|застосуванню| 1 транс­форматор| типу|типу| ТСЗПМ-200/0,7 з|із| параметрами, приведеними в таблиці 1.5.

Таблиця 1.3

Sтн кВА	U1лн В	U2лн В	I2лн А	uк %	Іхх %	Рхх Вт	Ркз Вт
182,5	380	205	514	5,5	1,5	800	3100

Допустимі перевантаження відповідно до примітки|тлумачення| 1 в ДОДАТКУ|застосуванні| 1.

Із|із| зіставлення таблиці 1.3 і попереднього розрахунку видно|показний|, що

U_1л = U_сн; S_тн ≥ U₂; I_2н ≥ I₂

Таким чином, заздалегідь можна зробити висновок|висновок|, що трансформатор вибраний правильно. Проте|однак| необхідно ще виконати додаткову перевірку.