Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический

университет растительных полимеров»

Кафедра автоматизированного электропривода и электротехники Курсовая работа

по курсу «Преобразовательная техника»

«Расчет и исследование работы тиристорного выпрямителя, при

нормальных и аномальных режимах работы»

Выполнил: Проверил:

студент группы №533 д.т.н. профессор

Байков И.О. Кулик В.Д.

Санкт-Петербург

2013

Содержание

Задание 3

1.Способы диагностики, основанные на спектральном анализе кривой выходного напряжения 6

1.2 Регулировочные характеристики при L_B = (0;10²;10³)L_я 9

3. Способ диагностики, основанный на совместном анализе кривых мгновенных значений фазных токов и выходного напряжения выпрямителя 18

4. Ассиметрия импульсов управления 19

II.Исследование трёхфазного управляемого выпрямителя при нагрузке на противо-ЭДС, при моделировании на двигатель постоянного тока с независимым возбуждением. 20

1.Нормальный режим работы 22

2.Аномальный режим работы. 25

Вывод 27

Библиографический список 28

Задание

I. Исследование трехфазного выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке (сопротивление обмотки возбуждения)

1.Нормальный режим работы. (сопротивление обмотки возбуждения)

-рассчитать и построить переходные процессы (i_в=f(t)) при заданных параметрах обмотки возбуждения и L_γ=0.1L_я, α=0.

-рассчитать и построить регулировочные характеристики при L_B=(0;0.1 ; 0.5)L_я

-рассчитать и построить внешние характеристики при Lγ=(0; 10²; 10³)L_я

2. Аномальный режим работы.

- рассчитать и построить кривые токов и напряжений при трех видах аномальных режимов в соответствии с плакатами №5, №6, №7 и сравнить с кривыми нормального режима.

-объяснить работу в аномальных режимах и описать их диагностику.

II. Исследование трехфазного мостового управляемого выпрямителя при нагрузке на противо – ЭДС. 1.Нормальный режим работы

-рассчитать и построить кривые токов и напряжений

2.Аномальный режим работы.

- рассчитать и построить кривые токов и напряжений при трех видах аномальных режимов в соответствии с плакатом №10.

- объяснить поведение кривых при аномальных режимах и описать их диагностику.

Задание

Рассчитать и исследовать тиристорный трехфазный мостовой выпрямитель при различной нагрузке на двигатель постоянного тока при нормальных и аномальных режимах работы.

Данные двигателя (вариант №2)

Мощность - 14 000 Вт

Напряжение - 440 В

Номинальная частота вращения - 1500 об/мин

Максимальная частота вращения - 3500 об/мин

КПД - 88%

Сопротивление обмотки якоря Rя - 0.294 Ом

Индуктивность обмотки якоря Lя - 11 мГн

Сопротивление обмотки возбуждения Rв - 96 Ом

Питание выпрямителя осуществляется от сети напряжением U=380 В

Через трансформатор. Проведенная ко вторичной обмотке индуктивность рассеивания L фазы составляет .

1. Исследование трёхфазного управляемого выпрямителя при работе при активно-индуктивной нагрузке.

1) Нормальный режим работы (сопротивление обмотки возбуждения).

1.1 рассчитать и построить переходные процессы (i_в=f(t)) при заданных параметрах обмотки возбуждения и L_γ=0.1L_я, α=0.

L_γ=0.1L_я=0.1*11*10^-3=0.0011 (Гн)

Схема выпрямителя показана на рис. 1.1. На практике такая нагрузка не встречается, т.к. даже провода обладают индуктивностью. (Но если индуктивность мала, то ею можно пренебречь). В этом разделе необходимо исследовать процессы, которые проходят в выпрямителе при чисто активной нагрузке, это нужно для того чтобы понять принципиальную работу схемы.

Рис.1.1 Силовая схема трёхфазного мостового выпрямителя

с активной нагрузкой.

Ucb Uab Uac Ubc Uba Uca

Рис.1.1 Принципиальная схема трехфазного мостового управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку.

Рис.1.2 Кривые мгновенных линейных напряжений.

На рис.1.1 приведена схема трехфазного мостового управляемого выпрямителя. Для рассмотрения работы этой схемы, построим линейные напряжения (рис 1.2). Угол управления отсчитывается от точек естественного отпирания вентилей. Импульсы управления подаются на те тиристоры, потенциал анода которых в рассматриваемый момент времени имеет наивысшее значение по отношению к потенциалу анода остальных тиристоров. Проведем анализ работы схемы на активно-индуктивную нагрузку с помощью диагностики, основанной на спектральном анализе кривой выходного напряжения при нормальном режиме (α_1-6=6° ) и при аномальном (α_1-4,6=6°, α₅=30°).