5.2. Исследование коммутации.

Наличие индуктивных сопротивлений на стороне переменного тока преобразователя приводит к появлению интервала коммутации, который называется углом коммутации и измеряется в электрических градусах. С учетом принятых в курсе преобразовательной техники допущений (симметричные синусоидальные питающие напряжения; полностью сглаженный ток на стороне выпрямленного напряжения; расчеты выполняются при нагрузке не выше нормальной) угол коммутации определяется по выражению:

(37)

Далее исследуется форма тока на коммутационном интервале. Ток коммутации определятся по формуле:

(38)

Ток плеча, входящего в работу , изменяется по закону тока коммутации и при достигается в амплитуде значения . Ток плеча, выходящего из работы , изменяется как и при становится равным нулю. Производится расчет токов плеч при изменении от 0 до . Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.

Угол коммутации при номинальном режиме:

при ;

Таблица 2.

Ток
	0	76	303,2	838	1500
	0	76	303,2	838	1500
	1500	1424	1196,8	662	0

По данным таблицы строятся зависимости и , приведенные на рис.7.

6. Исследование энергетических характеристик (кпд, коэффициент мощности)

Суммарные активные потери в схеме преобразователя определяются по формуле:

(39)

где: - потери в стали преобразовательного трансформатора, равные потерям холостого хода для выбранного трансформатора;

- потери в меди преобразовательного трансформатора, которые определяются потерями короткого замыкания , пропорциональными квадрату отношения выпрямленного тока к номинальному току, т.е.:

(40)

- потери в СПП, т.е.:

(41)

- число плеч преобразователя одновременно проводящих ток;

-средний ток диода при

- потери в делителях напряжения и тока, составляющая

- потери в сглаживающем реакторе. Здесь - активное сопротивление обмотки сглаживающего реактора, которое в расчетах можно принять равным (0,01…0,02) Ом;

- потери в устройствах защиты и систем управления, применяются равными 0,2% от ;

Для номинального режима:

Суммарные потери мощности в преобразователе:

Коэффициент полезного действия выпрямителя определяется по формуле:

(42)

Результаты расчетов потерь мощности и КПД для остальных режимов сведены в таблицу 3.

Результаты расчетов энергетических характеристик выпрямителя.

Таблица 3.

	0	750	1500	2250	3000
	4	4	4	4	4
	0	5	10	29	56
	0	2,4	5,02	7,85	10,9
	1	1	1	1	1
	0	13,22	22,5	119	211,6
	2,16	2,16	2,16	2,16	2,16
	7,16	30,96	44,7	138,1	252,54
	0	810,94	1082	2281,4	2748,8
	7,16	941,9	1764	2479,6	3091,64
	0	0,967	0,946	0,92	0,88

По данным таблицы стоятся зависимости а также изменение составляющих потерь от выпрямительного тока . Зависимости приведены на рис.8, а изменение составляющих потерь мощности на рис.9.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В данном курсовом проекте был произведен расчет преобразовательного агрегата, предназначенного для установки на тяговых подстанциях метрополитена. Построены временные диаграммы напряжений и токов, а также характеристики тягового полупроводникового преобразователя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.- д. трансп. – М.: Транспорт, 1999. – 464с.

2. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.2 / Под ред. К.М. Марквардта. – М.: Транспорт, 1981. – 392с.

3. Методическое указание к курсовому проекту. Проектирование тягового полупроводникового преобразователя. А.Т. Бурков, А.П. Самонин. Санкт-Петербург 2001.