Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Уральский Государственный Университет Путей Сообщения

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

09%20%D0%B2%D0%B0%D1%80%20%D0%AD%D0%9F%D0%A2

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

17.05.2015

Размер:

531.41 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Св =	( 3 - 1 ) * 1500	=	9000	=	0,309	(мкФ)
	4 * (3 * 2500 - 5074)		9704

Рабочее напряжение ,которое должен выдерживать конденсатор Св ,определяется из условия:

U C > 1,5 *U RSM					(4.23 )
U C =	1,5 * 2900 =	4350	(B)
Выбираем конденсатор типа МБГЧ		с U СН =	1500	(B)	и С Н =	0,3 (мкФ)

Число последовательно соединенных конденсаторов определяется из условия:

n C = U C / U CH =	4350 / 1500		~	3	(шт)
Сопротивление резисторов R B ориентировочно можно выбрать по формуле:
R B > 80 / a						(4.24 )
R B =		80	(Ом)
Выберем резистор R B типа		ПЭВ-15	c	R Н =	80	(Ом)

4.4.2. Выбор устойств выравнивания распределения тока

Для выравнивания тока между параллельно включенными вентилями применяются одновитковые индуктивные делители тока по замкнутой кольцевой схеме

4.5. Определение типа разработанного преобразователя

Разработка вентильной части преобразователя завершается определением полного условного обозначения по ГОСТ 26284 - 84

Тип разработанного выпрямительного преобразователя :

В-ТПЕД -1,6к - 3,3к

В- выпрямитель

Т - трехфазный ток питающей сети

П- постоянный ток на выходе преобразователя

П- принудительное охлаждение

1,6 - Номинальный выходной ток кА

3,3 - номинальное выходное напряжение кВ

4.6. Оформление результатов расчета

Рис. 4.6	Схема вентильного плеча 12 пульсового ВП
Табл. 4.3	Спецификация вентильного плеча 12 пульсового ВП

Поз.			Кол-во
обозначение		Наименование
V1-3		ДЛ173-3200	3
Rш		ПЭВ-140 Rн=4 кОм, Р=40 Вт	9
Rв		ПЭВ-15 Rн=80 кОм, Р=15 Вт	3
Св		МБГЧ Ucн=1500 В, Сн=0,3 мкФ	9

5. Характеристики и энергетические параметры преобразователя

5.1. Расчет углов коммутации

Во время работы преобразователя через интервал 2π⁄3 происходит переход тока с одного вентильного плеча на другое. Этот процесс называется коммутацией тока, а время, в течении которого он происходит, называется углом коммутации γ и выражается в угловых единицах.

Величина угла коммутации γ зависит от схемы преобразователя, режима его работы и индуктивного сопротивления цепи коммутации. В общем виде формула для его расчета имеет вид:

	γ =	arccos	cos α -	2KСХХаKЗIdН	- α	(5.1 )
	γ =	arccos	cos α -	√6 * U2У	- α
				√6 * U2У
где
α =	0	α - угол регулирования ВП, примем равным нулю
KСХ = 0,5		коэффициент схемы (таблица №2);
Ха - индуктивное сопротивление фазы цепи коммутации, приведенное к напряжению U2У
	вентильной обмотки;
КЗ =	Id		- коэффициент загрузки преобразователя,
	IdН			примем равным 0; 0,05; 0,15; 0,25; 0,5; 0,75; 1.

Индуктивное сопротивление фазы цепи коммутации можно найти из выражения:

ХV =	3 * U22У	*	uK			(5.2 )
ХV =	S1H	*	100
	S1H		100
		2
ХV =	3*1,479	*	14,24	=	0,167	(Ом)
ХV =	5604,051	*	100	=	0,167	(Ом)
	5604,051		100

При К З = 0
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 0 * 1600	-	0	=	0	эл.˚

				2,449 * 1,479

При К З =	0,05
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 0,05 * 1600	-	0	=	4,922	эл.˚
				2,449 * 1,479

При К З =	0,15
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 0,15 * 1600	-	0	=	8,531	эл.˚

				2,449 * 1,479

При К З =	0,25
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 0,25 * 1600	-	0	=	11,02	эл.˚
				2,449 * 1,479

При К З =	0,5
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 0,5 * 1600	-	0	=	15,609	эл.˚
				2,449 * 1,479

При К З =	0,75
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 0,75 * 1600	-	0	=	19,146	эл.˚
				2,449 * 1,479

При К З = 1
γ	= arccos	1	-	2 * 0,5 * 0,167 * 1 * 1600	-	0	=	22,143	эл.˚
				2,449 * 1,479

5.2. Внешняя характеристика преобразователя

Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения Ud от выпрямленного тока Id называется внешней характеристикой ВП. Внешняя характеристика выпрямителя является падающей и описывается уравнением:

		uK		(5.3 )
Ud =	Ud0 * cos α - A*		* Кз	- ∆UП
Ud =	Ud0 * cos α - A*	100	* Кз	- ∆UП
		100
где	А = 0,2588	-коэффициент наклона внешней характеристики, зависящий от
		схемы преобразователя;

∆UП - потери напряжения в вентильных плечах ВП.

Потери напряжения в вентильных плечах ВП зависят от схемы преобразователя , типа вентиля, числа последовательно и параллельно включенных вентилей.

∆UП = p * s * U(ТО) + rT			*	Ксх * Кз * IdH		(5.4 )
∆UП = p * s * U(ТО) + rT			*	3 * a
				3 * a
где	p = 4			- число последовательно работающих вентильных плеч
при КЗ=	0
∆UП =	4 * 3 *	1,1+ 0,000124 *			0,5 * 0 * 1600		=	13,2 В
∆UП =	4 * 3 *	1,1+ 0,000124 *			* 1		=	13,2 В
				3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 0	- 13,2	=	3447,8	В
					100

при КЗ=	0,05
∆UП =	4 *	3 *	1,1+ 0,000124	*	0,5 * 0,05 * 1600				=	13,21984 В
					3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 0,05	-	=	3441,405	В
					100			13,21984

при КЗ=	0,15
∆UП =	4 *	3 *	1,1+ 0,000124	*	0,5 * 0,15 * 1600				=	13,25952 В
					3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 0,15	-	=	3428,614	В
					100			13,25952

при КЗ=	0,25
∆UП =	4 *	3 *	1,1+ 0,000124	*	0,5 * 0,25 * 1600				=	13,2992 В
					3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 0,25	-	=	3415,823	В
					100			13,2992

при КЗ=	0,5
∆UП =	4 *	3 *	1,1+ 0,000124	*	0,5 * 0,5 * 1600				=	13,3984 В

					3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 0,5	-	=	3383,845	В
					100			13,3984

при КЗ=	0,75
∆UП =	4 *	3 *	1,1+ 0,000124	*	0,5 * 0,75 * 1600				=	13,4976 В
					3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 0,75	-	=	3351,868	В
					100			13,4976

при КЗ=	1
∆UП =	4 *	3 *	1,1+ 0,000124	*		0,5 * 1 * 1600			=	13,5968 В
					3	* 1

Ud =	3461 *		1 - 0,2588 *		14,24		* 1	-	=	3319,89	В
					100			13,5968

5.3. Энергетические параметры преобразователя .

5.3.1. Коэффициент мощности.

Коэффициент мощности ВП с учетом тока холостого хода преобразовательного трансформатора i 0 можно определить из выражения:

λ =	ν *
Где	i 0 =
	γ

		cos α	+	γ		(5.5 )
		cos α	+	2
				2

√ 1 +	i0	2 + 2	*	i0	* sin α +	γ
√ 1 +	100 * Кз	2 + 2	*	100 * Кз	* sin α +	2
	100 * Кз			100 * Кз		2

1% - ток холостого хода трансформатора, выраженный в %;

-угол коммутации ВП.

	ν =	0,9886	коэффициент искажения формы кривой тока сетевой обмотки
К З =	0
					cos 0 +	0
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	0
			1			1		0
			100 * 0			100 * 0		2
			100 * 0			100 * 0		2
К З =	0,05
					cos 0 +	4,922
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0,961
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	4,922		0,961
		√ 1 +	100 * 0,05	2	+ 2 *	100 * 0,05	* sin 0 +	2
			100 * 0,05			100 * 0,05		2
К З =	0,15
					cos 0 +	8,531
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0,979
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	8,531
			1			1		8,531
			100 * 0,15			100 * 0,15		2
			100 * 0,15			100 * 0,15		2
К З =	0,25
					cos 0 +	11,02
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0,979
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	11,02
			1			1		11,02
			100 * 0,25			100 * 0,25		2
			100 * 0,25			100 * 0,25		2
К З =	0,5
					cos 0 +	15,609
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0,977
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	15,609
			1			1		15,609
			100 * 0,5			100 * 0,5		2
			100 * 0,5			100 * 0,5		2
К З =	0,75
					cos 0 +	19,146
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0,973
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	19,146		0,973
		√ 1 +	100 * 0,75	2	+ 2 *	100 * 0,75	* sin 0 +	2
			100 * 0,75			100 * 0,75		2
К З =	1
					cos 0 +	22,143
λ =	0,9886*				cos 0 +	2			=
						2
										0,968
		√ 1 +	1	2	+ 2 *	1	* sin 0 +	22,143
			1			1		22,143
			100 * 1			100 * 1		2
			100 * 1			100 * 1		2

5.3.2. Коэффициент полезного действия (КПД)

КПД (η) ВП есть отношение активной мощности P d , отдаваемой им приемнику постоянного тока, к активной мощности Р 1 ,потребляемой ВП из сети:

η =

где

P d

P d +∆P d

∆P d

	1		1	(5.6 )
=			=
		∆P d		∆P d
	1+		1+
		P d		U d * I d

- суммарные потери мощности в выпрямительном режиме.

(5.7 )

Суммарные потери мощности в преобразователе можно определить по следующему выражению:

∆P d = ∆P т + ∆P п + ∆P су + ∆P ох + ∆P у

где	∆P т - полные потери мощности в преобразовательном трансформаторе
	∆P п - потери мощности в в вентилях преобразователя ;
	∆P су - потери мощности в сглаживающем устойстве
	∆P ох - мощность систему охлаждения;
	∆P у - мощность системы управления.

Полные потери мощности в преобразовательном трансформаторе складываются из потерь в стали

(потери ХХ) и потери в меди (КЗ)

∆P т = ∆P ХХ + К2З*∆P КЗ						(5.8 )
К З = 0		2
∆P т =	12	+ 0 *	41	=	12	(кВт)
К З = 0,05		2
∆P т =	12	+ 0,05 *	41	=	12,103	(кВт)
К З = 0,15		2
∆P т =	12	+ 0,15 *	41	=	12,923	(кВт)
К З = 0,25		2
∆P т =	12	+ 0,25 *	41	=	14,563	(кВт)
К З = 0,5		2
∆P т =	12	+ 0,5 *	41	=	22,25	(кВт)
К З = 0,75		2
∆P т =	12	+ 0,75 *	41	=	35,063	(кВт)
К З = 1		2
∆P т =	12	+ 1 *	41	=	53	(кВт)

Потери мощности в вентилях преобразователя зависят от типа вентиля, числа последовательно и параллельно включенных вентилей в плече

К СХ * К З * Ι dН * p * s		К СХ * К З * Ι dН
∆P П =	* U (TO) + r T *		( 5.9)

3		a

К З = 0
	0,5 * 0 * 1600 * 4 * 3				0,5 * 0 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *		=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *	1	=
		3			1
=	0	(Вт)	=	0 (кВт)

К З = 0,05

	0,5 * 0,05 * 1600 * 4 * 3				0,5	* 0,05 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *			=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *		1	=
		3				1
=	176,794	(Вт)	=	0,176794 (кВт)
К З = 0,15
	0,5 * 0,15 * 1600 * 4 * 3				0,5	* 0,15 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *			=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *		1	=
		3				1
=	535,142	(Вт)	=	0,535142 (кВт)
К З = 0,25
	0,5 * 0,25 * 1600 * 4 * 3				0,5	* 0,25 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *			=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *		1	=
		3				1
=	899,84	(Вт)	=	1,19 (кВт)
К З = 0,5
	0,5 * 0,5 * 1600 * 4 * 3				0,5	* 0,5 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *			=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *		1	=
		3				1
=	1839,36	(Вт)	=	1,83936 (кВт)

К З = 0,75
	0,5 * 0,75 * 1600 * 4 * 3					0,5 * 0,75 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *				=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *		1		=
		3				1
=	2818,56	(Вт)	=		2,81856 (кВт)
К З = 1
	0,5 * 1 * 1600 * 4 * 3					0,5 * 1 * 1600
∆P П =				* 1,1 + 0,000124 *				=
∆P П =		3		* 1,1 + 0,000124 *		1		=
		3				1
=	3837,44	(Вт)	=		3,83744 (кВт)
Потери мощности в сглаживающем устройстве
		∆P су =	r СУ * I2 d		(5.9)
r СУ = 0,006		активное сопротивление сглаживающего реактора
	∆P су = 0,006 * ( К З * Ιd H) 2
К З = 0		∆P су =		0,006(01600) 2=		0	(Вт)=	0	(кВт)

К З = 0,05			∆P су =	0,006(0,051600) 2=	38,4	(Вт)=	0,0384	(кВт)
К З = 0,15			∆P су =	0,006(0,151600) 2=	345,6	(Вт)=	0,3456	(кВт)
К З = 0,25			∆P су =	0,006(0,251600) 2=	960	(Вт)=	0,96	(кВт)
К З = 0,5			∆P су =	0,006(0,51600) 2=	3840	(Вт)=	3,84	(кВт)
К З = 0,75			∆P су =	0,006(0,751600) 2=	8640	(Вт)=	8,64	(кВт)
К З = 1			∆P су =	0,006(11600) 2=	15360	(Вт)=	15,36	(кВт)
Мощность системы охлаждения
∆ P ОХ =	2		кВт
Мощность системы управления
∆ P У =	0		кВт
Суммарные потери мощности
К З = 0			∆P d =	12 + 0+ 0 + 2 + 0 =			14 (кВт)
К З = 0,05			∆P d =	12,103 + 0,177+ 0,0384 + 2 + 0 =		14,3184 (кВт)
К З = 0,15			∆P d =	12,923 + 0,535+ 0,3456 + 2 + 0 =		15,8036 (кВт)
К З = 0,25			∆P d =	14,563 + 0,9+ 0,96 + 2 + 0 =		18,423 (кВт)
К З = 0,5			∆P d =	22,25 + 1,839+ 3,84 + 2 + 0 =		29,929 (кВт)
К З = 0,75			∆P d =	35,063 + 2,819+ 8,64 + 2 + 0 =		48,522 (кВт)
К З = 1			∆P d =	53 + 3,837+ 15,36 + 2 + 0 =		74,197 (кВт)
Коэффициент полезного действия:
К З = 0
η =		1		1
				=		=
			∆P d	=		=	0
			∆P d	14			0
	1+			1 +
	1+		U d * I d	1 +
			U d * I d	3,461 * 1600 * 0
К З = 0,05
η =		1		1
				=		=
			∆P d	=		=	0,952
			∆P d	14,3184			0,952
	1+			1 +
	1+		U d * I d	1 +
			U d * I d	3,461 * 1600 * 0,05
К З = 0,15
η =		1		1
				=		=
			∆P d	=		=	0,983
			∆P d	15,8036			0,983
	1+			1 +
	1+		U d * I d	1 +
			U d * I d	3,461 * 1600 * 0,15
К З = 0,25
η =		1		1		=
				=
			∆P d	=			0,99
			∆P d	18,423			0,99
	1+			1 +
	1+		U d * I d	1 +
			U d * I d	3,461 * 1600 * 0,25
К З = 0,5
η =		1		1
				=		=
			∆P d	=		=	0,995
			∆P d	29,929			0,995
	1+			1 +
	1+		U d * I d	1 +
			U d * I d	3,461 * 1600 * 0,5

К З = 0,75
η =	1		=	1			=
η =		∆P d	=		48,522		=
	1+	∆P d		1 +	48,522		0,997
	1+	U d * I d		1 +	3,461 * 1600 * 0,75
		U d * I d			3,461 * 1600 * 0,75
К З = 1
η =	1		=	1			=
η =		∆P d	=		74,197		=
	1+	∆P d		1 +	74,197		0,997
	1+	U d * I d		1 +	3,461 * 1600 * 1
		U d * I d			3,461 * 1600 * 1
Таблица 5.1. - Расчет энергетических параметров ВП
	при α =	0	эл. град.		при Хv =	0,167	Ом
				Кз
Параметр	0	0,05	0,15	0,25	0,5	0,75	1
γ, эл.˚	0	4,922	8,531	11,02	15,609	19,146	22,143
∆Uп, В	13,2	13,21984	13,25952	13,2992	13,3984	13,4976	13,5968
Ud, В	3447,8	3441,405	3428,614	3415,823	3383,845	3351,868	3319,89
λ	0	0,961	0,979	0,979	0,977	0,973	0,968
∆Рт, кВт	12	12,103	12,923	14,563	22,25	35,063	53
∆Рп, кВт	0	0,177	0,535	0,9	1,839	2,819	3,837
∆Рсу, кВт	0	0,0384	0,3456	0,96	3,84	8,64	15,36

∆Рох, кВт	2	2	2	2	2	2	2

∆Ру, кВт	0	0	0	0	0	0	0
∆Рd, кВт	14	14,3184	15,8036	18,423	29,929	48,522	74,197
η	0	0,952	0,983	0,99	0,995	0,997	0,997

5.4. Оформим результаты расчета.

Построим зависимости выпрямленного напряжения Ud, угла коммутации γ, коэффициента мощности λ, коэффициента полезного действия η в функции от выпрямленного тока Id

Id/Idн

0
0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
	Зависимость выпрямленного напряжения Ud от выпрямленного тока Id
25
γ
20
15
10
5
0									Id/Idн
0
0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
	Зависимость угла коммутации от функции выпрямленного тока Id

Id/Idн

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
17.05.20155.28 Mб19904445_ZMU_INZh_GRAF__1_MaI_1.doc
#
17.05.2015272.9 Кб4404_ИССО.doc
#
17.05.2015108.54 Кб7506_Колесные-пары.doc
#
17.05.201531.74 Кб7307_Путевые и сигнальные знаки.doc
#
17.05.201532.26 Кб5308_ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ПУТИ.doc
#
17.05.2015531.41 Кб4009%20%D0%B2%D0%B0%D1%80%20%D0%AD%D0%9F%D0%A2.pdf
#
17.05.2015446.98 Кб461 вариант Новороссийск - Москва.doc
#
07.09.2019962.05 Кб361 ОБЩАЯ ЧАСТЬ Саня.doc
#
21.11.201939.24 Mб491 ОРГАНИЗАЦИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК В ДАЛЬНЕМ...docx
#
18.11.201837.32 Кб291 ср.docx
#
24.09.20191.77 Mб1941-22_Vosstanovlen_3.doc