Задание для промежуточного контроля знаний по разделу «Выпрямители».
Для закрепления изученного материала по разделу «Выпрямители» целесообразно решить несколько задач, задание на которые приведены ниже
Содержание задачи ПК-1 по дисциплине “Силовая электроника».
Нариcовать схему выпрямителя, временные диаграммы напряжений сети переменного тока и напряжения нагрузки для заданных значениях угла регулирования и индуктивности цепи нагрузки и определить графо-аналитическим методом коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения (kп1= ) для схемы, параметры которой приведены ниже:
-число фаз m2= ;
-коэффициент тактности kт= ;
-угол регулирования α= ,град;
-индуктивность цепи нагрузки Ld= (0 или LdN );
Варианты задач приведены в таблице 12
Варианты задач:
Таблица 12
Вар. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
m2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
kт |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
α |
30 |
60 |
60 |
90 |
90 |
30 |
120 |
150 |
30 |
60 |
60 |
90 |
90 |
120 |
30 |
60 |
Ld |
0 |
LdN |
0 |
LdN |
0 |
LdN |
0 |
0 |
0 |
0 |
LdN |
0 |
LdN |
0 |
0 |
0 |
Продолжение таблицы 12
Вар. |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
m2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
kт |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
α |
60 |
90 |
90 |
0 |
30 |
60 |
90 |
90 |
0 |
Ld |
LdN |
0 |
LdN |
0 |
0 |
0 |
0 |
LdN |
0 |
Возьмем в качестве примера задание №15
число фаз m2= 3;
-коэффициент тактности kт=2 ;
-угол регулирования α =30,град;
-индуктивность цепи нагрузки Ld= 0;
Трехфазная мостовая схема приведена на рисунке 12. Временные диаграммы напряжений вторичных обмоток и напряжения нагрузки построены на рисунке 13. Из рисунка 13 определим максимальное значение амплитуды пульсаций на этом рисунке Ud.m max=1 (так как sin900=1), а минимальное значение амплитуды пульсаций равно 0,5 (sin1500=0,5).
По формуле (134):
.
Таким образом, ответом на задание являются:
-нарисованная силовая схема выпрямителя (рисунок 12);
-нарисованные временные диаграммы напряжений (рисунок 13);
- рассчитанное значение коэффициента пульсаций (kп=0,33).
4. Пример расчета выпрямителя, выполненного на однооперационных управляемых вентилях (тиристорах)
4.1 Исходные данные для расчета.
Исходные данные для расчета:
Номинальное напряжение аккумуляторной батареи UdN=7,8В.
Номинальное значение зарядного тока IdN=2500А
Минимальное значение зарядного тока Idmin=250A
Параметры питающей сети:
-число фаз: m1=3;
-частота напряжения питающей сети: fC=50Гц;
-номинальное напряжение питающей сети и пределы отклонения ее от номинального значения:
Выпрямитель соединен с аккумулятором кабелем длиной LШ=4 метра.
Коэффициент пульсации напряжения на нагрузке, kП2≤0,02.
Выполним расчет требуемой мощности (Sт) и определим значение напряжения вторичной обмотки (U2ф) сетевого трансформатора выпрямителя, предназначенного для мощного зарядного устройства.
Для количественной оценки влияния схемы выпрямления на установленную мощность трансформатора, потери мощности и коэффициент полезного действия расчет проведем для трех схем выпрямления:
-трехфазной мостовой схемы;
-дважды трехфазной схемы выпрямления;
-кольцевой схемы.
В тексте расчета приведем результаты расчета только для трехфазной мостовой схемы выпрямления, а для двух остальных схем результаты приведем в расчетном формуляре (таблица 13).