Курсовой проект по ФОЭ

Принципиальная электрическая схема, временные диаграммы и основные расчетные соотношения, поясняющие работу трехфазного двухполупериодного тиристорного выпрямителя.

Принципиальная электрическая схема трехфазного двухполупериодного выпрямителя приведена на рис.1.1

Рис. 1.1. Принципиальная электрическая схема трехфазного двухполупериодного тиристорного выпрямителя

При изложении принципа работы выпрямителя и построении временных диаграмм, поясняющих его работу, применяем следующие допущения: силовой согласующий трансформатор Т1 и тиристоры VS1 ÷VS6 являются идеальными элементами без потерь. Тиристоры VS1, VS3, VS5 – тиристоры катодной группы (катоды тиристоров соединены). Из тиристоров катодной группы проводит ток тот тиристор, который анодом подключен к фазе (a,b,c), имеющей в данный момент времени наибольшее положительное напряжение, и на который подан импульс управления. Два других тиристора катодной группы будут закрыты, так как к ним будет приложено отрицательное напряжение. Тиристоры VS2, VS4, VS6 – тиристоры анодной группы (аноды тиристоров соединены). Из тиристоров анодной группы будет проводить ток тот тиристор. Который катодом подключен к фазе (a,b,c), имеющей в данный момент времени наибольшее отрицательное напряжение, и на который подан импульс управления. Два других тиристора анодной группы будут закрыты, так как к ним будет приложено отрицательное напряжение.

Временные диаграммы, поясняющие работу выпрямителя, при принятых допущениях приведены на рис.1.2.

Рис.1.2. Временные диаграммы, поясняющие работу трехфазного двухполупериодного выпрямителя

Для упрощения пояснения принципа работы выпрямителя на рис. 1 введена пунктирная линия, которая преобразует трехфазный двухполупериодный выпрямитель в два, работающих независимо друг от друга, трехфазных двухполупериодных выпрямителя на тиристорах VS1, VS3, VS5 и на тиристорах VS2, VS4, VS6. Для интервала одновременной проводимости, например, тиристоров VS1 и VS4 первого и второго выпрямителей при принятых допущениях справедливы следующие уравнения:

(1)

(2)

(3)

(4)

На рис. 1.2 показан порядок следования управляющих импульсов и очередность работы тиристоров VS1÷VS6.

При принятых допущениях на каждом временном интервале ток проводят всегда два тиристора, один из катодной группы, другой из анодной группы.

Так как интервал повторения формы выходного напряжения выпрямителя равен и угол управления тиристорами выпрямителя может изменяться от до , то среднее напряжение на выходе выпрямителя можно рассчитать по следующей формуле:

(5)

где =24 , U₂=220 В

U_0α=460.5 B

Зная мощность нагрузки Р=3500 Вт, найдём сопротивление нагрузки R_н и средний ток нагрузки I_н:

У нас в техническом задании задано U₀=310 В для =0. Пересчитываем U₂ = 132 В

Таким образом коэффициент трансформации трансформатора Т7:

В качестве синхронизирующего трансформатора выберем:

ТН30-127/220-50

Номинальная мощность 13,3 В·А

Ток первичной обмотки: 0,21/0,12 А

Напряжение вторичной обмотки: 6,3 В

Ток вторичной обмотки: 0,55 В

На рис. 1.3 приведены временные диаграммы, поясняющие формирование импульсов управления тиристорами выпрямителя при =24.

Задача системы управления тиристорами выпрямителя сформировать сдвоенные импульсы управления для тиристоров VS1, VS6, VS3, VS2, VS5, VS4 и иметь возможность синхронно изменять угол управления тиристорами выпрямителя в диапазоне от до . Поэтому такую систему управления называют: «шестиканальная синхронная система управления».