33

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

МПС РОССИИ

Кафедра «Электроснабжение электрических железных дорог»

Пояснительная записка к курсовому проекту проектирование тягового полупроводникового преобразователя

Выполнил студент: С. Ю. Филимонов

Группа ЭС – 005

Руководитель: Я. С. Гришин

САНКТ – ПЕТЕРБУРГ

2003

СОДЕРЖАНИЕ стр.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО АППАРАТА..3

2. РАСЧЁТ НАПРЯЖЕНИЙ, ТОКОВ И МОЩНОСТЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В РАБОЧЕМ И УТЯЖЕЛЁННОМ РЕЖИМАХ…….5

3. РАСЧЁТ ТОКОВ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ…………………………...7

4. РАЗРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ СИЛОВЫХ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ……………………………………..14

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ…………………………………………….23

6. ИССЛЕДОВАНИЕ КОММУТАЦИИ……………………………………….27

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ И НАГРЕВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ…………………………………………………………...29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………..36

1. Электрическая схема преобразовательного аппарата

Электрическая энергия на электростанциях вырабатывается в виде энергии трёхфазного тока промышленной частоты (50 Гц). Среди промышленных потребителей электроэнергии около 30% являются потребителями постоянного тока. В дальних передачах электрической энергии в энергосистемах используются линии электропередачи постоянного тока напряжением до 1000 кВ и выше.

На электрифицированном магистральном и городском рельсовом транспорте, на электровозах, электропоездах и в трамваях используется тяговый электропривод постоянного тока с коллекторным приводом.

В режиме рекуперативного торможения избыточная энергия, не потреблённая ЭПС в тяговом режиме, на тяговых подстанциях преобразуется в трёхфазный ток промышленной частоты и возвращается в питающую систему.

В связи с этим на тяговых подстанциях и на самом ЭПС требуется комплекс преобразователей электроэнергии.

В данном курсовом проекте разрабатывается преобразователь

переменного тока в постоянный, предназначенный для городского электротранспорта.

Исходными данными для проектируемого выпрямителя являются:

выпрямленное напряжение ;

выпрямленный ток ;

эффективное значение первичной обмотки трансформатора ;

схема соединения обмоток – «треугольник»/«звезда»;

вид преобразователя – управляемый;

исполнение – тропический климат.

Параметры преобразовательного трансформатора ТМП-6300/35ИУ1:

напряжение короткого замыкания ;

потери в режиме холостого хода ;

потери в режиме короткого замыкания .

В соответствии со схемой соединения обмоток применяется шестипульсовая мостовая схема выпрямления. В этой схеме эффективно используются тиристоры и трансформатор, в сердечниках отсутствует вынужденное подмагничивание. Качество выпрямленного напряжения в схеме достаточно высокое.

На рис. 1 приведена схема шестипульсового управляемого выпрямителя.

Схема шестипульсового мостового управляемого выпрямителя

А В С

U_1ф

I₁

S₁

ТП

U_2ф

I₂

VS4 VS1

VS6 VS3

UZ

VS2 VS5 Id

- +

I_G



СУ

Ld

Ud

ТД

Рис.1