Содержание пояснительной записки

Пояснительная записка к проекту должна содержать следующее:

1) задание на курсовое проектирование;

2) введение, содержащее описание проектируемого СП;

3) описание электрической схемы СП, включая СУ тиристорами;

4) расчетную часть;

5) иллюстрационные временные диаграммы элементов схемы УВ (мгновенных напряжений и токов) и системы управления СП; спектральные характеристики;

6) результаты теоретических расчетов (выражение регулировочной и внешней характеристик; входной и ограничительной характеристик );

7) данные по выбранным элементам схемы (Полупроводниковые элементы, тип и параметры трансформатора, параметры фильтра);

8) таблицу гармоник потребляемого тока;

9) расчетные коэффициенты искажений напряжения сети;

10) расчетные энергетические показатели

11) разработанную модель виртуальной установки;

12) осциллограммы мгновенных напряжений и токов, полученные в результате исследования;

13) полученную спектральную характеристику;

14) заключение, содержащее в себе анализ достоинств и недостатков спроектированного СП, адекватность теоретических расчетов и полученных в результате моделирования;

15) используемые источники.

Пояснительная записка должна быть выполнена в полном соответствии с ГОСТ ЕСКД. Текстовый материал выполняется на листах формата А4.

Графический материал выполняется на отдельных листах, каждый рисунок имеет не только номер, но и название. Нумерация формул и рисунков сквозная.

2. Методика выполнения расчета управляемого выпрямителя

1.1. Общие сведения

Для преобразования электрической энергии переменного тока в постоянный на судах широко используются силовые управляемые выпрямители (рис.1.1), представляющие собой электрические агрегаты, основными элементами которых являются:

- трансформатор TV, с помощью которого производятся электрическая развязка цепей преобразователя, преобразование числа фаз электрической системы, питающей преобразователь;

- блок полупроводниковых элементов VSD;

- выходной фильтр Ф, предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

Рис. 1.1. Структурная схема управляемого выпрямителя

В качестве полупроводниковых элементов в блоке VSD чаще всего используются тиристоры, с помощью которых осуществляется регулирование входного напряжения.

Рассмотрение УВ с углом управления  = 0 соответствует анализу работы неуправляемого выпрямителя, в котором в качестве полупроводниковых элементов используются диоды. Анализ работы любого выпрямителя (управляемого и нет) заключается, в первую очередь, в построении временных диаграмм, иллюстрирующих процессы изменения параметров всех элементов схемы, как правило, за полтора периода питающего напряжения, построенных для нескольких углов управления, один из которых обязательно равен нулю. Угол управления отсчитывается для однофазных схем – от точки пересечения эпюры питающего напряжения временной оси; для многофазных схем – от точки пересечения фазных или линейных напряжений.

Основными показателями, определяющими эксплуатационные характеристики выпрямителей, являются:

1. Средние значения выпрямленных напряжения и тока U_d, I_d.

2. Регулировочная характеристика -зависимость изменения среднего значения выпрямленного напряжения (U_d) от угла управления () U_d = f ().

3. Внешняя характеристика – зависимость изменения среднего значения выпрямленного напряжения от тока нагрузки, углов управления () и коммутации () U_d = f(I_d, , ).

4. Коэффициент пульсации k_п – отношение амплитуды соответствующей высшей гармоники ( - номер гармоники) выпрямленного напряжения к среднему значению выпрямленного напряжения k_п() = U_()max/ U_d.

5. Частота пульсаций выпрямленного напряжения за период m.

6. Коэффициент искажения тока первичной обмотки

,

где - действующее значение -й гармоники потребляемого тока,

- действующее значение потребляемого тока сети.

7. Коэффициент искажения кривой напряжения сети ,

где - фазное напряжение сети.

8. Коэффициент полезного действия статического преобразователя

,

где , - активная составляющая мощности потерь.

9. Степень завышения мощности питающего трансформатора, k_тр =P_d / S_тр, где S_тр- полная расчетная мощность трансформатора при работе в номинальном режиме; S_тр = (S₁ + S₂ )/2 , S₁, S₂- расчетные мощности первичной и вторичной обмоток трансформатора.

10. Коэффициент мощности статического преобразователя,  = P_d/S_тр = K_I cos₍₁₎, где  ₍₁₎- угол фазового сдвига между питающим напряжением и основной (первой) гармоникой потребляемого СП тока.

11. Коэффициент использования тиристора по напряжению k_Uvs= U_RUSmax/U_d0, где U_RUSmax – максимальное обратное напряжение на тиристоре.

12. Коэффициент использования тиристора по току: k_Ivs=I_vs/I_d0 где I_VS – действующее значение тока тиристора.

Основной особенностью работы УВ средней и большой мощности является возрастающее влияние на режим работы схемы индуктивных сопротивлений, создаваемых потоками рассеяния обмоток трансформатора, а также ослабление влияния на режим работы УВ активных сопротивлений вследствие их относительной малости.