Расчет преобразователя для питания вспомогательных цепей электровоза (стр. 5 из 5)

Приведенный к первичной обмотке ток пятой обмотки

, (4.11)

4.3 Ток первичной обмотки трансформатора

Ток первичной обмотки трансформатора находится как сумма приведенных к первичной обмотке вторичных токов:

, (4.12)

Необходимо учесть, что найденный из условия самого тяжелого режима работы ток

будет максимальным рабочим током первичной обмотки трансформатора и будет соответствовать максимальным токам вентилей инвертора.

4.4 Выбор вентилей инвертора

Среднее значение тока вентиля автономного однофазного мостового инвертора определяется по формуле:

, (4.13)

В качестве управляемых вентилей могут использоваться триодные тиристоры, запираемые тиристоры, силовые транзисторы и JGBT- транзисторы.

Среднее значение токов обратных диодов инвертора может быть принято около 60% от величины соответствующих управляемых вентилей инвертора

, (4.14)

При выборе обратных диодов необходимо учитывать частотные свойства вентилей.

Выбор вентилей по напряжению производится, исходя из повторяющихся напряжений

для диодов и и для тиристоров, которые определяют класс приборов.

Максимальное напряжение на вентилях определяется выражением:

, (4.15)

где

– максимальное рабочее напряжение в контактной сети,

= 4000 В;

– полный размах пульсаций напряжения на конденсаторе входного фильтра, В;

=(0,1...0,2) , (4.16)

5. Расчет параметров входного фильтра

5.1 Величина емкости входного фильтра

На электровозе применяется импульсное регулирование напряжения на тяговых двигателях. В этом случае целесообразно подключить вспомогательные цепи электровоза к входному фильтру силовой цепи, если частота работы импульсных преобразователей такая же, как у автономного инвертора. Таким образом, задача сводится к расчету входного Г - образного фильтра импульсного преобразователя.

Величина емкости конденсатора входного фильтра может быть определена по формуле:

, (5.1)

где

- пусковой ток двигателей, выбранных при расчете возбудителя, А;

, (5.2)

где

- число осей выбранного ранее электровоза;

Рабочая частота фильтра, от которого питается

параллельно включенных преобразователей:

, (5.3)

5.2 Выбор конденсаторов для входного фильтра

При выборе конденсаторов необходимо руководствоваться таблицей. При этом придется рассчитывать количество последовательных и параллельно включенных конденсаторов с учетом их величины и максимального напряжения, приложенного к ним.

Таблица 2 – Основные технические данные конденсаторов

Тип конденсатора	Основные параметры
	, В	, Гц	С, мкФ
ФЖ-1,1-400	1100	-	400
ФЖ-1,6-600	1600	-	600
ФЖ-1,6-300	1600	-	300
ФСТ-0,75-300У2	750	400	300
ФСТ-2,1-160У2	2100	-	160

Рисунок 5.2 – схема соединения конденсатора

5.3 Величина индуктивности входного фильтра

Величина индуктивности может быть определена по формуле:

, (5.4)

где

- допустимая пульсация тока индуктивности входного фильтра, т.е. в контактной сети, А

, (5.5)

6. Функциональная схема управления инвертором

На рисунке 3 изображена функциональная схема управления инвертором, где приведены следующие обозначения:

ЗГ - задающий генератор;

ДЧ - делитель частоты;

ЛЗ – линия задержки;

ФИЗ – формирователь запирающих импульсов управления для тиристоров;

ФИО – формирователь отпирающих импульсов управления для тиристоров.

В качестве задающего генератора чаще всего применяют стабилизированный по частоте мультивибратор с кварцевым резонатором. Импульсы с задающего генератора поступают на делитель частоты, который разделяет сигналы, поступающие на тиристоры VS1,4 и VS2,3. Поскольку используется запираемые тиристоры, необходимо формировать отпирающие и запирающие импульсы. Линии задержки, которые можно построить на базе логических схем И-НЕ, обеспечивают некоторую задержку отпирания очередной пары тиристоров прежде, чем восстановят свои управляющие свойства предыдущая пара тиристоров.

Рисунок 6 – Функциональная схема управления инвертором

Список литературы

1 Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.д. транспорта – М.: Транспорт, 1999. – 464с.

2 Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 400 с.

3 Раков В.А. Пассажирский электровоз ЧС2. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Транспорт», 1976, 320с.