ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине: Преобразовательная техника
“Проектирование тиристорного преобразователя”
Выполнил: студент группы
ПЭ-932
Башмаков А. В.
Работу принял: преподаватель
Пономаренко А. И.
СТАВРОПОЛЬ
1997
СОДЕРЖАНИЕ
СТР.
ВВЕДЕНИЕ ...................................... 2
1. Задание .................................... 3
2. Аналитический обзор ........................ 4
1 Силовая часть преобразователя .......... 4
2 Системы фазового управления ............ 29
3 Устройства защиты преобразователя ...... 41
4 Датчики тока ........................... 47
5. Разработка электрической принципиальной схемы преобразователя ...................... 56
4. Расчет и выбор элементов схемы ............. 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................... 67
ЛИТЕРАТУРА .................................... 68
ВВЕДЕНИЕ
Полупроводниковые выпрямительные агрегаты нашли широкое применение в
различных областях промышленности, на железнодорожном транспорте, судах
самолетах и т. д. Они используются для питания процессов электролиза в
цветной металлургии и химической промышленности; для питания системы
электропривода двигателей постоянного тока различного назначения и
мощности; для возбуждения крупных электрических генераторов; для тяговых
подстанций и магистральных электровозов переменного тока и для
удовлетворения многих других потребностей народного хозяйства.
Производство и распределение электрической энергии в основном
осуществляется на переменном токе. В то же время значительная часть
электроэнергии потребляется в виде постоянного тока. Это связано с тем, что
часть потребителей может работать только на постоянном токе. Другая часть
потребителей имеет на постоянном токе лучшие характеристики и параметры.
Для преобразования переменного тока в постоянный в настоящее время
почти исключительно применяются полупроводниковые преобразователи
электрической энергии - выпрямители.
Значительный прогресс в преобразовательной технике связан с созданием
силовых полупроводниковых вентилей. Высокие электрические параметры, малые
габариты и масса, простота конструкции и обслуживания, высокая
эксплуатационная надежность полупроводниковых вентилей позволяют широко
использовать их в схемах преобразования переменного тока в постоянный.
Возможности преобразователей существенно расширяются с разработкой и
использованием тиристоров. Тиристроные выпрямители обеспечивают глубокое
изменение выходных параметров в любом требуемом диапазоне; обладают высоким
быстродействием и точностью автоматического регулирования; позволяют
переводить преобразователь в инверторный режим и тем самым обеспечивать
рекуперацию электроэнергии в сеть.
Указанные качества тиристорных преобразователей делают их весьма
перспективными устройствами для питания систем электроприводов постоянного
тока с плавным регулирование частоты варения в широком диапазоне, для
возбуждения крупных электрических генераторов и других целей.
1. Задание
Разработать тиристорный преобразователь, обеспечивающий питание
обмотки возбуждения двигателя постоянного тока или синхронной машины,
мощность, отдаваемая в нагрузку Pд = 5 кВт, номинальное выпрямленное
напряжение Udном = 235 В, напряжение питающей сети Uc = 215 В.
Индуктивность нагрузки равна Ld = 0.25 Гн. Преобразователь должен
обеспечивать минимальные низкочастотные пульсации выпрямленного напряжения,
а также содержать защиту от перегрева силовых вентилей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Методические указания к лабораторным работам. Исследование СИФУ интегрирующего типа. По курсу ”преобразовательная техника”. Составитель: А. И. Пономаренко. Рецензент: П. М. Рыбаков.
2. Методические указания к лабораторным работам. Исследование СИФУ вертикального типа. По курсу “преобразовательная техника”. Составитель: А. И. Пономаренко. Рецензент: П. М. Рыбаков.
3. Полупроводниковые выпрямители/ Беркович Е. И., Ковалев В. Н., Ковалев Ф. И. И др.; Под ред. Ф. И. Ковалева и Г. П. Мостковой. - 2-е изд., переработ. М.: Энергия, 1978.
4. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник/ А. В. Баюшков, А. Б. Гитцевич, А. А. Зайцев и др.; Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
5. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник/ И. В. Новаченко, В. М. Петухов, И. П. Блудов, А. В. Юровский. - М.: КУбК-а, 1996.
6. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/М. И. Богданович, И. Н. Грель, С. А. Дубина и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Беларусь, Полымя. 1996.
7. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника: Учеб. Пособие для приборостроительных специальностей вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991.
8. Аналоговые интегральные схемы: Справочник/А. Л. Булычев, В. И. Галкин, В. А. Прохоренко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Беларусь, 1994.
9. Резисторы, конденсаторы, коммутационные устройства РЭА: Справочник/Н. Н. Акимов, Е. П. Ващуков, В. А. Прохоренко, Ю. П. Ходоренок - Мн.: Беларусь, 1994.
10. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник/К. М. Брежнева, Е. И. Гантман, Т. И. Давыдова, и др. Под ред. Б. Л. Перельмана. - М.: Радио и связь, 1981.
Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник/ В. Я. Замятин, Б.
В. Кондратьев, В. М. Петухов. - М.: Радио и связь, 1987.
Силовые полупроводниковые приборы: Справочник/ О. Г. Чебовский, Л. Г.
Моисеев, Р. П. Недешовин. - 2 изд. перераб. и доп. - М.: Энергия, 1985.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных работ спроектирован тиристорный
преобразователь, обеспечивающий мощность нагрузки равную 5 кВт, номинальное
выпрямленное напряжение Udном = 235 В и минимальные низкочастотные
пульсации выпрямленного напряжения. В построенной схеме присутствует защита
силовых вентилей от перегрева.