1. Задание на курсовой проект.

1. Выполнить расчёт управляемого выпрямителя. Обосновать выбор силовой схемы. Произвести выбор и расчёт вентилей. Определить параметры согласующего трансформатора и параметры элементов фильтра. При выборе схемы принять КПД трансформатора =95%

2. Рассчитать и построить регулировочную характеристику фильтра в абсолютных единицах.

3. Рассчитать и построить семейство внешних характеристик при значениях угла управления α=0°, α=30°, α =60° с учётом коммутации вентилей. При этом реактивную составляющую напряжения короткого замыкания трансформатора и питающей сети принять равным 10%. Активной составляющей напряжения короткого замыкании пренебречь.

4. Разработать функциональную схему управления вентилей (СИФУ) и привести описание работы силовой части выпрямителя совместно с функциональной схемой системы управления.

2. Исходные данные.

1. Среднее значение выпрямленного напряжения: B;

2. Среднее значение тока нагрузки: А;

3. Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения: ;

4. Коэффициент полезного действия схемы выпрямления: ;

5. При расчёте параметров принять напряжение вентилей в открытом состоянии: В;

6. Линейное напряжение питающей сети: В.

3. Выбор и расчёт схемы выпрямления.

3.1. Выбор схемы выпрямления

В данной курсовом проекте выбор схемы осуществляется на основании двух параметров:

1. коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения ;

2. КПД схемы выпрямления .

Под коэффициентом пульсаций понимается отношение амплитудного значения гармоники с номером n к среднему значению выпрямленного напряжения.

Для выбора выпрямителей по коэффициенту пульсаций во внимание принимается коэффициент пульсаций самой низкочастотной гармоники, который вычисляется по формуле:

,

где m – число фаз выпрямления.

Значения коэффициента пульсаций, рассчитанные для схем с различным числом фаз, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Зависимость коэффициента пульсации от числа фаз выпрямления.

Число фаз выпрямления m	2	3	6	12
Коэффициент пульсации схемы q	0.667	0.25	0.057	0.014

По таблице 1 выбираем коэффициент пульсаций самой низкочастотной гармоники наиболее близкий к заданному коэффициенту пульсаций выпрямленного напряжения.

Исходя из того, что коэффициент пульсации выпрямленного напряжения q=0.03, то число фаз выпрямления m примем равным 6.

При этом число фаз выпрямления схемы m=6.

Данное число фаз выпрямления обеспечивают две схемы:

• трехфазная мостовая схема выпрямления (схема Ларионова);

• двойной трехфазный выпрямитель с уравнительным реактором.

Выбор схемы из представленных схем осуществляется сравнением требуемого КПД и КПД каждой схемы. Выбираем ту схему, расчетный КПД которой будет максимально приближен к требуемому.

Рассмотрим в качестве схемы выпрямления трехфазный мост Ларионова.

Рассчитаем КПД схемы Ларионова.

Мощность нагрузки:

Потери в вентиле:

КПД вентиля:

КПД схемы Ларионова:

Рассмотрим схему двойного трехфазного выпрямителя с уравнительным реактором.

Рассчитаем КПД этой схемы.

Потери в вентиле:

КПД вентиля:

КПД схемы двойного трехфазного выпрямителя с уравнительным реактором:

Обе схемы подходят для данного устройства. Из экономических соображений выбираем схему Ларионова.

Рис.1. Трёхфазная мостовая схема выпрямления (Схема Ларионова).