ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗАВАНИЮ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

Курсовой проект

по дисциплине

«Преобразовательная техника»

Тема: «Тиристорный преобразователь постоянного тока»

Вариант задания 4

Разработал студент гр. /Бузмаков С.В./

Руководитель к.т.н., доцент /Лалетин В.И./

Проект защищён с оценкой « » « » 2011 г.

Киров 2011

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………...3

РЕФЕРАТ………………….……………………………………………………………………..……4

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТА...………………………………………………………….…....5

ЗАДАНИЕ К ПРОЕКТУ………………………………………………………………………….…..6

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВОЙ СХЕМЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ………7

1.1 Определение ЭДС на выходе ТП и фазного напряжения питающей сети……..…..…………7

1.2 Расчет и выбор тиристоров………………………..……………………………………………..8

1.3 Расчет индуктивности и выбор токоограничивающего реактора………...…………………...9

1.4 Расчет и выбор уравнительных реакторов……………………………….…………………….10

1.5 Расчет и выбор сглаживающего дросселя……………………………..…………………….…12

2 ВЫБОР СИФУ…………..……………………………………………………………………..…..14

2.1 Описание структурной и электрической принципиальной схемы СИФУ………...………...14

2.2 Защита СИФУ……………………………………………………………………………….…..17

3 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТП И СИСТЕМЫ ТП-ДВИГАТЕЛЬ….…..18

3.1 Построение регулировочной характеристики…….…………………………………………..18

3.2 Построение фазовой характеристики……………………………………………………….…20

3.3 Построение внешней регулировочной характеристики…..………………………………..…22

3.4 Определение минимального и максимального углов регулирования……….…..23

3.5 Построение внешних характеристик…………………………………………………………..24

3.6 Построение ограничительных характеристик………………………………………………...26

3.7 Временные диаграммы кривой выпрямленной ЭДС и кривой входной ЭДС

в инверторном режиме…………………………………………………………………………...27

4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ….…28

4.1 Расчет энергетических показателей…………………………………………………………….28

4.2 Расчет КПД преобразователя……………………………………………………...……………30

5 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ ТП-Д………………… …33

6 РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ЗАЩИТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ……………………………… ….34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………...… .37

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………………………..…… 38

Введение

Тиристорные преобразователи (ТП) служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное, постоянного напряжения (тока) в переменное. Основными характеристиками ТП являются коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и другие энергетические характеристики.

В вентильном электроприводе постоянного тока широкое распространение получили реверсивные преобразователи.

В реверсивных тиристорных электроприводах наибольшее распространение получила встречно-паралельная схема соединения вентильных групп, так как она имеет ряд преимуществ перед другими схемами: во-первых, содержит простой двухобмоточный трансформатор, который может быть применен как в реверсивном, так и в нереверсивном электроприводе, и имеет наименьшую типовую мощность по сравнению с трансформаторами в других схемах; во-вторых, может питаться непосредственно от трехфазной сети через анодные токоограничивающие реакторы; в-третьих, позволяет унифицировать конструкцию реверсивного и нереверсивного электропривода.

Достоинства полупроводниковых преобразовательных устройств, к которым относится и тиристорные преобразователи постоянного тока, по сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют малые габариты и массу, просты и надежны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения обеспечивается бесконтактная коммутация токов в силовых цепях.

Совершенствование силовых полупроводниковых приборов и оптимальное сочетание их параметров с режимами преобразователя при его проектировании, использование эффективных методов исследования преобразователей способствуют разработке преобразовательных устройств с высокими технико-экономическими показателями.