- •Введение
- •1. Основные характеристики и схемы выпрямительных агрегатов
- •1.1. Общие сведения
- •1.2.Элементная база преобразователей электрической энергии
- •1.3. Схемы преобразования
- •1.4. Выпрямительные агрегаты для электролизных установок
- •1.5. Выпрямительные агрегаты для электропечей и электрохимических установок
- •1.6. Выпрямительные комплекты подстанции для цеховых сетей постоянного тока
- •1.7. Тяговые подстанции промышленного электрифицированного транспорта
- •Классификация тяговых подстанций промышленного транспорта
- •1.8. Выпрямительные комплекты для электроприводов прокатных станов и станков
- •1.9. Выпрямители для сварочных агрегатов и электростатических промышленных установок
- •Технические данные источников сварочного тока
- •1.10. Выпрямители средств связи и бытовых приборов
- •Контрольные вопросы
- •2. Неуправляемые выпрямители
- •2.1. Структурная схема
- •2.2. Классификация выпрямителей
- •2.3. Элементы выпрямителей
- •2.4. Эквивалентные схемы выпрямителей
- •2.5. Методика анализа выпрямительных схем
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.6. Выпрямители с активно-индуктивной нагрузкой
- •2.7. Выпрямители с активно-ёмкостной нагрузкой
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.8. Эффект коммутации в выпрямителях
- •Контрольные вопросы и задача
- •3. Управляемые выпрямители
- •3.1. Тиристоры в управляемых выпрямителях
- •3.2. Структурная схема и принцип действия управляемого выпрямителя
- •3.3. Управляемые выпрямители при работе на активную нагрузку
- •3.4. Управляемые однотактные выпрямители с активно-индуктивной нагрузкой
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3.5. Управляемые двухтактные выпрямители
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3.6. Повышение коэффициента мощности управляемых выпрямителей
- •Контрольные вопросы и задача.
- •3.7. Системы управления выпрямителями
- •4. Преобразовательный трансформатор
- •4.1. Номинальная и типовая мощность
- •4.2. Особенности работы трансформаторов в выпрямительных агрегатах
- •4.3. Высшие гармонические составляющие тока и напряжения
- •4.4. Управление выпрямителем со стороны вентильных обмоток трансформатора
- •4.5. Трансформаторы для выпрямительных агрегатов электролизных установок
- •4.6. Трансформаторы выпрямительных агрегатов для электропечей и цеховых сетей постоянного тока
- •4.7. Трансформаторы для сварочных агрегатов Общие сведения
- •Трансформаторы с подвижными обмотками
- •Элементы расчёта сварочного трансформатора
- •Контрольные вопросы и задача
- •5. Моделирование выпрямителей
- •Примеры моделирования
- •Боте на активную нагрузку и осциллограммы сигналов при указанных на схеме параметрах элементов приведены на рис. 5.1а, б. Всхеме использована модель диода со следующими значениями параметров:
- •6. Преобразователи частоты
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Двухзвенный пч с автономным инвертором напряжения
- •Контрольные вопросы и задача
- •7. Задания по дисциплине «электрооборудование промышленности»
- •7.1. Домашние задания
- •Задание №1
- •Задание №2
- •Задание №3
- •Задание №4
- •Задание №5
- •Коэффициент трансформации (Primary-to-secondaryturnsratio) установить из отношенияU1/e2(для однофазного выпрямителя со средней точкой из отношенияU1/2e2).
- •Числовые варианты к домашним заданиям
- •7.2. Курсовая работа
- •Задание №1
- •Порядок расчета ув
- •Задание № 2
- •Числовые данные к курсовой работе
- •Приложения п1. Краткий перечень терминов и определений, используемых в преобразовательной технике
- •П 2. Параметры силовых полупроводниковых приборов, преобразовательных трансформаторов, реакторов
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •1.3.Схемы преобразования 7
1.3. Схемы преобразования
В агрегатах применяется трёхфазная нулевая схема, шестифазная нулевая схема с уравнительным реактором и трёхфазная мостовая схема. Для полупро-

водниковых агрегатов с выпрямленным напряжением 300 В и выше, как прави- ло, используется трёхфазная мостовая схема, а при меньших напряжениях -нулевая схема. Для агрегатов большой мощности в целях создания двенадцатифазного режима выпрямления трансформаторы выполняют с одной первичной и двумя или четырьмя вторичными обмотками. Одну половину вторичных обмоток соединяют в звезду, а вторую половину - в треугольник.
1.4. Выпрямительные агрегаты для электролизных установок
В электролизных установках цветной металлургии и химической промышленности применяют кремниевые выпрямительные агрегаты с номинальным током 12,5 и 25 кА. Каждый агрегат состоит из трансформатора, двух или четырёх выпрямительных блоков и другого комплектного оборудования. При выпрямленных напряжениях 75 и 150 В используется шестифазная нулевая схема выпрямления, а при напряжениях 300, 450, 600 и 850 В трёхфазная мостовая схема. Выпрямительные блоки при нулевой схеме выполняются на номинальный ток 12,5 кА, а при трёхфазной мостовой схеме - 6,25 кА. В блоках применяются параллельно включенные вентили на номинальный ток 200 А. Последовательно с каждым вентилем включен быстродействующий предохранитель. Для электролизных установок выпускаются мощные кремниевые выпрямительные агрегаты 50 кА на 450 и 300 В и 63 кА на 850 В. Выпрямительные агрегаты ДВ1-6300/850Т (номинальный ток 63 кА и напряжение 850 В) предназначены для алюминиевых заводов и рассчитаны на подключение к сети 20 кВ. Большие выпрямительные токи требуют принудительного охлаждения вентилей в процессе работы, которое может быть воздушным, водяным и масляным.
1.5. Выпрямительные агрегаты для электропечей и электрохимических установок
Питание дуговых вакуумных и графитных электропечей постоянным током вместо переменного позволяет обеспечить более устойчивое горение дуги, высокий коэффициент мощности и равномерную нагрузку на сеть переменного тока. Применяются выпрямительные агрегаты, аналогичные агрегатам для электролизных установок на напряжение 75 В и токи 12,5 и 37,5 кА. Для питания вакуумных дуговых печей используются также параметрические источники тока, особенностью которых является высокая точность стабилизации тока нагрузки при ёмкостном характере коэффициента мощности.
В установках для электрохимической обработки металлов (обезжиривание, травление, электрополировка, размерная обработка) и нанесения различных гальванических покрытий (лужение, оцинковывание, омеднение, никелирование, хромирование и др.) применяют кремниевые преобразовательные агрегаты с низким значением выпрямленного напряжения (табл. 1.1). Установки требуют регулирования выпрямленного тока в широких пределах, что обеспечивается соответствующим регулированием выпрямленного напряжения. Установки могут работать в режиме автоматического и ручного регулирования как нереверсивные (типа ВАК) и реверсивные (типа ВАКР). Реверсирование постоянного тока ускоряет протекание гальванических процессов и улучшает качество металлопокрытий. Например, выпрямительный агрегат ВАК-100-24-94 имеет диапазон регулирования напряжения 24…12 и 12…3 В, диапазон регулирования тока 100…10 А при мощности 3,8…2,0 кВт. Кроме трансформатора и выпрямительного блока он включает в себя системы управления, защиты, сигнализации и автоматического регулирования. Охлаждение выпрямителей производится от водопроводной сети или по циркуляционной системе.
