4. Задача № 22

1. Принципы построения схемы, хар. Неревер-х тп из переменного тока в постоянный.

В се схемы делятся на нулевые (однотактные) и мостовые (двухтактные). В нулевой схеме нагрузка подключается к нулевой точке трансформатора. Мостовая схема эквивалентна последовательному соединению двух нулевых схем (анодной и катодной). При параллельном соединении мостовых схем применяют уравнительные реакторы, которые служат для выравнивания мгновенных значений напряжений.

Схемы нашедшие большие применение в ЭП.

1. О днофазная мостовая

- для RL нагрузки

- для R нагрузки

Применяется в ЭП небольшой мощности 5кВт, редко 7,5кВт и для питания обмоток возбуждения ЭМ большой мощности.

2. Т рёхфазная нулевая

- для R нагрузки

- для RL нагрузки

Данная схема самая простая из трёхфазных. Однако эта схема имеет большой уровень пульсаций, их частота равна 3f_сети=150Гц. В этой схеме выпрямленный ток нагрузки протекает через транс-тор вызывает его дополнительное подмагничивание. В связи с этим тр-р должен выбираться с запасом по сечению магнитопровода. Завышенные габариты из-за одностороннего подмагничивания обусловл. его применение для ЭП 1-10кВт.

3. Сдвоенная трёхфазная нулевая с уравнительным реактором

В данной схеме вент. группы (ВГ) vs1, vs3, vs5 и vs4, vs6, vs2 работают параллельно. Поэтому внутр. сопр-е такого преобразователя будет минимальным. Уравнительный реактор L исключает коммутацию вентилей с одной группы на вентили другой группы. Тем самым делают работу группы независимой друг от друга. В схеме отсутствует подмагничив. тр-ра током нагрузки т.к. направление МДС двух обмоток противоположны. Частота пульсаций равна 6f_сети=300Гц. Эта схема целесообразна для ТП большой мощности с большими токами нагрузки. Недостатки: наличие дополнительного элемента – уравнительного реактора; и наличие тр-ра с двумя вторичными обмотками.

4. Трёхфазная мостовая схема

Преимущества мостовой по сравнению с нулевой:

1. Выпрямленное ЭДС при одинаковом E₂ в два раза больше.

2. Пульсации выпрямленной ЭДС в два раза больше по частоте и меньше по амплитуде.

3. Типовая мощность тр-ра меньше в мостовой чем в нулевой.

Прим-ся эта схема в ЭП в десятки и сотни кВт. Для наг-к с большим током ТП комплектуется из нескольких параллельно соединённых мостов.

2. Высокочастотный электрический транспорт.

(рисунок на плакате)

Передача энергии от стационарного источника дви-жущемуся по линии поезда без элек. контакта может быть обеспечена путем электростатического или элек. магнитной индукции. Такая система является высокачастотной.

Для передачи мощности требуется частота много больше частоты 50 Гц. Вследствии отсутствии искрения такой транспорт применяется при взрывоопасной окружающей среде (нельзя питать от Кон-тактных проводов) . Такой транспорт может быть использован на ж.д. платформах, складах и т.д.Бесконтактная передача э.э. может служить одним из направлений в решении проблемы перевода транспорта городов на элект. тягу , в целях избавления от вредных выхлопных газов. При питании транспорта с ЭМИ и ЭСМ вся трасса высокчастотного тран- спорта должна быть оборудована передающим устройством ( бесконтактная тяговая линия , присоединенной к источнику энергии) . На подвижные составы устанавливается приемник элект. энергии отделенный от птающего устройства воздушным устройством. При использовании ЭСИ передающая линия и приемное устройство представляет собой обкладки конденсатора. Однако емкость такого кон-денсатора не велика , т.к. его размеры ограничены габаритами подвижного состава. А расстояние между обкладками достаточно большое для обеспечения свободного прохождения поездов. Поэтому для передачи сколько-нибудь значительной мощности , на большое напряжение и на большую частоту, это исключают использование ЭСИ для высокочастотного транспорта. Более благоприятные условия для ЭМИ . В этом случае провода тяговых линий и приемного устройства образуют трансформатор , через который осуществляется питание тяговых ЭД. Простое передающее устройство высокочастотной транспортной установки представляет собой однообра-зную тяговую линию состоящей из двух изолированных проводов продолженных вдоль всео пути . Кабели соеденены накоротко в конце , а вначале по-дсоединяются к шинам тяговых подстанций переем-енного тока. Эти изолированные провода служат первой обмоткой воздушного тр-ра. На подвижной состав монтируется приемное устройство из нескольких витков – вторичная обмотка тр-ра . В обмотках энергоприемника индуцируется ЭДС как в тр-рах. Особенность тр-ра в том что его вторая обмо-ткадвижется относительно первой . Неизбежен воздушный зазор между обмотками тр-ра. Вследствии чего низок к-т ЭМИ. Для индуктирования необходимой ЭДС в обмотке эл. приемника должно быть обеспечена соответствующая величина Iтяг* Fтяг. При низкой f , большой Iтяг. При воздушной верхней подвеске тяг. линии f=10 кГц. При подземной прокладке f=20 кГц. Смотри рисунок. Как правило на подстанции агрегаты преобразующие трех фазный ток f=50 Гц в ток повышенной частоты .( Машинные преобразователи высокочастотного генератора до 8 кГц и приводного ЭД f=50 Гц ). Для более высоких частот высокочас-тотные преобразователи на тиристорах. Применяют для рельсов транспорта верхнюю тягу линии.Подземная прокладка для безрельсового транспорта , но освобождает доро-ги от опор , тросов , но дороже чем воздушная. Тяговая линия – большое Хl для токов большой частоты. Во избежании черезмерного повышения напряжения на отдельных участках тяг. кабеди компенсируют кондесатора-ми в линии последовательно вдоль линии вкомпенсационных обмотках. Для улучшения Эл. магнитной связи применяют сердечник из тонких листов Эл.тех. стали или феррита. Вследствии высокой частотыв в витках обмотки Э возникает значи-тельные ЭДС самоиндукции. Для их компенсации , как и в тяг. линии , последовательно с витками обмотки включают полистирольные конденсаторы Сэ.( Хl и Хс образуют колебательный контур). Используют ЭД переменного и постоянного тока. Но чаще всего постоянного тока из-за большой частоты.

Технологической особенностью работы нереверсивных широкополосных прокатных станов явл. Продольная разнотолщинность полосы, которая обусл. Следующими основными причинами:

1. Колебонием толщины и температуры подката входящего в чистовую группу клетей

2. температурным клином, расположенным по длинеполосы, который образуется из-за большего охлаждения заднего конца полосы на промежуточном рольганге в процессе прокатки

3. Пониженной температурой полосы в местах прикосновения блюма с нагревательным элементом печи

4. Прокаткой переднего и заднего концов полосы при напряженном состоянии металла между клетями, отличном от состояния средней части полосы

5. Изменением диаметров валков при нагреве, нагреве самой клети

Все эти причины влияют на толщину полосы при выходе полосы из клети,

сказываются при изменении величины давления металла на валки, а следовательно, на изменение упругой деформации клети стана, приводящего к изменению зазора между валками.

В САР толщины полосы в нереверсивных широкополосных прокатных станов горячей прокатки применяют косвенное измерение толщины полосы с использованием функциональных зависимостей от конструктивных и технологических величин, однозначно определяющих толщину полосы. Методы непосредственного измерения толщины полосы после вых. её из клети станов при помощи различных микрометров обладают принципиальным недостатком для САР , заключающимся в транспортном запаздывании. Тоесть измерении толщины после окончании деформации в валках. Такое транспортное запаздывание существенно снижает предел устойчивости и точность работы автоматической системы.

С учетом деформации клети вых. толщина полосы из клети стана определяется уравнением:

Hвых=So+k*P

где:

Hвых-вых толщина полосы после прокатки в валках

So-величина установленного зазора между валками.

k-передаточный коэф. упругости клети

P- давление метала на валки

Давление металла на валки явл. нелин. функцией конструктивных и технологических параметров стана. Для данного стана констр. параметры явл постоянными величинами, и давление металла на валки P явл. функцией обжатия, величины натяжения полосы между клетями.