Смекни!
smekni.com

Проектирование схемы трехфазного регулируемого выпрямителя (стр. 2 из 6)

включается диод VD0, который шунтирует нагрузку на интервале

. Другое назначение VD0 заключается в том, что хотя очень часто защиту УВ при перегрузке по току и к.з. в нагрузке осуществляют посредством снятия импульсов управления с тиристоров в момент перегрузки, однако в рассматриваемой схеме при RL-нагрузке при снятии сигнала управления с тиристоров и отсутствии VD0 не все тиристоры закрываются, тот тиристор, который проводил ток до снятия сигнала управления, продолжает его проводить. В результате
, несмотря на то, что импульсы управления не поступают. Для обеспечения запирания всех тиристоров включается VD0.

Рис. 2а.

. Рис. 2б.

Рис. 2в.

.

Определим коэффициенты изменения питающего напряжения


Определим (ориентировочно) активное сопротивление и индуктивность рассеяния фазы трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке:

В нашем случае при соединении обмоток звезда-звезда, Kr=2,5, KL=10-3, S=3 и Bm=1 Тл при fc=400 Гц.

В качестве материала сердечника выбираем сталь Э330 толщиной 0,15мм, для которой ориентировочно принимаем Bm=1Тл.

Определим падение напряжения на активном сопротивлении трансформатора при минимальном и максимальном токах нагрузки:

Определим потери выпрямленного напряжения, обусловленные коммутацией, при минимальном и максимальном токе нагрузки:

Определим (ориентировочно) падение напряжения на активном сопротивлении дросселя фильтра при максимальном и минимальном значении тока нагрузки:

Максимальное среднее значение выпрямленного напряжения на входе фильтра (с учетом потерь на элементах):

- предварительное падение напряжения на тиристоре и диоде соответственно (при выборе элементов значения будут уточняться).

Минимальное фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора при минимальном напряжении сети:

Номинальное и максимальное фазное напряжение вторичной обмотки:

Минимальное среднее значение напряжения на входе фильтра:

Максимальный угол регулирования:

Среднее значение напряжения на входе фильтра и угол регулирования в режиме, соответствующем максимальной токовой нагрузке нулевого вентиля:

Средний ток тиристоров и диодов выпрямителя в режиме максимальной токовой нагрузки:

при

при

и наличии нулевого вентиля:

Действующее значение тока тиристоров и диодов в режиме максимальной нагрузки (при

):

Среднее и действующее значение тока нулевого вентиля в режиме

:

Обратное напряжение на вентилях выпрямителя:

На основании данных расчета из справочника выбираем:

а) оптронные тиристоры типа ТО142-80 шестого класса с параметрами: допустимое повторяющееся напряжение

, рекомендуемое рабочее напряжение
, предельный ток
, пороговое напряжение
, динамическое сопротивление в открытом состоянии
, импульсный отпирающий ток управления
, импульсное отпирающее напряжение управления
= 2,5 В, неотпирающий ток управления
.

б) диоды Д112-16 третьего класса с параметрами: повторяющееся импульсное напряжение

, предельный ток
, пороговое напряжение
, динамическое сопротивление
, диапазон рабочих температур (-50…+150°С).

Мощность статических потерь в тиристоре:


Мощность статических потерь в диоде:

Мощность статических потерь в нулевом вентиле:

Требуемая площадь теплоотводящего радиатора для тиристора:

где

- коэффициент теплоотдачи, зависящий от конструкции материала и степени чернения теплоотвода; для черненного ребристого алюминиевого теплоотвода
.

- максимальная рабочая температура перехода, которая для надежности выбирается на 10…20°С меньше
.

- тепловое сопротивление между корпусом и теплоотводом, в нашем случае выбираем
. Для уменьшения теплового контактного сопротивления поверхности корпуса вентиля и радиатора в местах контакта смазываем теплопроводящей пастой КПТ-8.

Требуемая площадь радиатора для диода:

Требуемая площадь радиатора для нулевого вентиля:

Уточняем величины прямого падения напряжения на тиристоре и диоде:

Производим расчет сглаживающего фильтра. Коэффициент пульсаций

по основной гармонике на входе фильтра максимален при
, из графика на рис. 2.2 [1], находим
.