Министерство образования и науки Российской Федерации
Севастопольский государственный университет
Морской институт
К
афедра
судового электрооборудования
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению расчетно-графической работы
по дисциплине «Силовая электроника и преобразовательная техника»
Тема: «Разработка трехфазного мостового преобразователя для регулируемого электропривода»
для студентов по направлению подготовки
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
по специальности
25.05.07 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики
всех форм обучения
Севастополь
2017
УДК 629.12.03(07)
М545
Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Силовая электроника и преобразовательная техника» для студентов направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника и специалистов по специальности 25.05.07 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики / для всех форм обучения /Сост., А.К. Пронина, -Севастополь: Изд-во СевГУ, 2017-48 с.
Целью методических указаний является оказание помощи студентам при выполнении расчетно-графической работы по дисциплине «Силовая электроника и преобразовательная техника» Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Судовое электрооборудование», протокол № 7от 29.12 2016 г.
Рецензент: канд. техн., наук, доцент К.П.Путилин.
СОДЕРЖАНИЕ
Часть I задачи расчетно-графической работы и краткие сведения из теории 3
1.Содержание расчетно-графической работы (РГР) 4
2. Элементная база и принцип работы вентильного преобразователя 8
3. Общие соотношения, характеризующие работу трехфазной мостовой схемы выпрямления 15
Часть II пример выполнения работы 29
2. Расчет нагрузки преобразователя 31
3. Выбор необходимой мощности трансформатора 31
4. Выбор вентилей для мостовой схемы преобразователя 32
5.Расчет параметров схемы замещения трансформатора 33
6.Расчет режима номинальной нагрузки 33
7.Расчет режима нагрузки при сниженном напряжении 35
8.Построение внешних характеристик выпрямителя. Определение предельных токов 36
9.Расчет высших гармоник при пониженном напряжении и номинальном токе 39
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Расчетные параметры синхронных генераторов с регулятором напряжения при cos φн=0,8 ; = 50Гц 41
ПРИЛОЖЕНИЕ В 43
Таблицы основных параметров и характеристик силовых тиристоров 43
Приложение С Таблица вариантов 46
(последняя цифра зачетки - № варианта) 46
Библиографический список 47
Часть I задачи расчетно-графической работы и краткие сведения из теории
Задачей расчетно-графической работы является освоение студентами методики расчета и построения энергетических характеристик силовых полупроводниковых преобразователей и оценки влияния их на качество электроэнергии в сети питания автономной судовой электроэнергетической системы.
В качестве расчетной рассматривается схема трехфазного мостового преобразователя на тиристорах, используемого для судового вентильного электропривода постоянного тока. Источником электроэнергии переменного тока для полупроводникового преобразователя служит синхронный генератор GS, подключаемый к выпрямителю VST через согласующий трансформатор TV. Схема приведена на рис.1
Рис.1. Схема вентильного электропривода постоянного тока
Работая над заданием, студенты закрепляют теоретические знания практическим выполнением расчетов рабочих режимов управляемого выпрямителя, выбором силовых вентилей, построением внешних характеристик выпрямителя и определением искажения напряжения на шинах Ш сети питания с учетом мощности и параметров генератора.
Определение коэффициента мощности и расчет добавочных потерь методом, впервые предложенным автором, позволяют глубже изучить процессы в функционировании судовых ЭЭС при использовании в них статической преобразовательной техники.