
- •Пояснительная записка к курсовому проекту проектирование тягового полупроводникового преобразователя
- •Электрическая схема преобразовательного аппарата
- •Расчёт напряжений, токов и мощностей преобразователя в рабочем и утяжелённом режимах
- •3. Расчёт токов в аварийных режимах Для правильного выбора силовых полупроводниковых приборов
- •Эквивалентное анодное активное сопротивление одной фазы, приведённое ко вторичной обмотке, и анодное индуктивное сопротивление определяются соответственно по формулам [1, с.313]
- •Мгновенные значения тока короткого замыкания
- •4. Разработка соединения силовых полупроводниковых приборов
- •Мощность потерь определяется по формуле
- •Температура структуры в этом случае
- •По формуле (4.2) рассчитывается допустимый ток перегрузки
- •Коэффициент перегрузки вычисляется по формуле
- •Ток плеча в режиме длительной нагрузки рассчитывается по формуле
- •4.5.3. Определение числа параллельных спп в плече в режиме рабочей перегрузки
- •4.5.3. Определение числа параллельных спп в плече в режиме аварийной перегрузки
- •5. Исследование внешней характеристики и коэффициента мощности
- •6. Исследование коммутации Наличие индуктивных сопротивлений на стороне переменного тока
- •Ток коммутации вычисляется по формуле
- •7. Исследование потерь энергии и нагревания преобразователя
- •Для номинального режима суммарные потери составляют
- •Расчёт потерь мощности в преобразователе
- •7.2. Расчёт коэффициента полезного действия преобразователя
- •По данным табл. 7,2 построены зависимости полезной и затраченной мощностей, кпд, а также составляющих потерь от выпрямительного тока (рис.7.1).
- •Расчёт температуры нагрева диодов
- •Заключение
- •Библиографический список
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
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
U1ф
I1
S1
ТП
U2ф
I2
VS4
VS1
VS6 VS3
UZ
VS2 VS5 Id
- +
IG
СУ
Ld
Ud
ТД
Рис.1