Задание для самостоятельной работы
Произвести расчет выпрямителя, работающего на ёмкостную нагрузку.
Коэффициент пульсации напряжения на нагрузке ε = 0.1. Частота питающей сети для групп № 1 и № 3 – 50 Гц, для групп № 2 и № 4 – 400 Гц.
Остальные исходные данные для расчета принять те же, что в задании. (из темы № 2).
Тема 4. РАСЧЕТ мощных ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
Схема выпрямителя
В системах судового электрооборудования мощные выпрямители выполняются наиболее часто по мостовой схеме с трехфазным питанием (схема Ларионова), показанной на рис. 5.
Задача расчета
Определить параметры вентилей выпрямителя, сделать выбор вентилей и определить условия их охлаждения.
Исходные данные для расчета
Основными исходными данными для расчета мощных выпрямителей являются параметры нагрузки – ток и напряжение (сопротивление, мощность).
Существенно важным параметром является температура окружающего воздуха, используемого для охлаждения вентилей, t 0охл . Кроме этого, во внимание принимается характер нагрузки – активная либо индуктивная, - т.к. это влияет на форму кривой тока в вентиле и, следовательно, на величину допустимых токовых нагрузок.
В качестве исходных данных для примера расчета принимаем следующие:
Ud = 50 B;
Id = 80 A;
t 0охл = 60 0 С.
Нагрузка активно – индуктивная.
Условия расчета
Основное внимание при расчете уделяется определению параметров вентилей и условий их охлаждения. Расчет параметров трансформатора не производится.
|
|
|
Необходимые для расчета вентилей параметры трансформатора определяются по обобщенным кривым.
Порядок расчета
4.5.1. Определяем параметры нагрузки:
а) сопротивление нагрузки
Rd = 
б) мощность нагрузки
Pd = Ud Id = 50 ∙ 80 = 4 кВт.
4.5.2. Определяем активное сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке
Rтр = Rd ν = 0.625 ∙ 0.037 = 0.023 Ом,
где ν = 0.037, определяется по графику (рис.2).
4.5.3. Определяем падение напряжения в обмотках трансформатора
4.5.4. Определяем коммутационные потери в выпрямителе
где А 0 – коэффициент наклона внешней характеристики, для трехфазной мостовой схемы А 0 = 0.5;
 |
екз % - напряжение короткого замыкания трансформатора, определяется по графику (рис.6).
4.5.5. Принимая предварительно величину падения напряжения в вентиле U 0 = 1 В, определяем потери напряжения в вентилях
Uв = 2U 0 = 2 B
4.5.6. Определяем суммарные потери напряжения в выпрямителе
4.5.7.Определяем выходное напряжение холостого хода выпрямителя
Ud xx = Ud + 
4.5.8. Определяем э.д.с. вторичной обмотки трансформатора
Е2 ф = 
4.5.9. Определяем параметры вентилей выпрямителя:
а) ток вентиля
Ia = 
б) напряжение на вентиле
|
|
|
Uобр m = Е2 m = 
4.5.10. Производим выбор вентилей. Выбираем вентили кремниевые серии В. Предельно допустимые значения прямого тока диодов этой серии и условия охлаждения приведены в таблице 5. По найденному значению анодного тока с помощью этой таблицы определяем, что для установки в схему следует выбрать вентиль типа В 50 с принудительным воздушным охлаждением и скоростью обдува 6 м/сек.
Таблица 5
| Скорость обдува воздухом при t 0охл = 40 0С Uохл, м/сек | Предельные точки с типовым охладителем Ino, А | ||||
| В 10 | В 25 | В 50 | В 200 | В 320 | |
| 0 | 10 | - | - | - | - |
| 3 | - | 35 | - | - | - |
| 6 | - | - | 50 | - | - |
| 12 | - | - | - | 180 | 320 |
Выполненный выбор вентиля носит предварительный характер, поскольку таблица 5 составлена для случая, когда вентиль работает в схеме однополупериодного выпрямления напряжения синусоидальной формы с чисто активной нагрузкой (проводимости l = 1800). Кроме того, температура охлаждающего воздуха здесь принята равной 400. Поэтому выбор вентиля нуждается в уточнении.
4.5.11. Уточняем выбор вентиля, пользуясь рис.7, показывающим зависимость максимально допустимого среднего тока от температуры окружающей среды при прямоугольной форме тока и угле проводимости l = 120 0 для различных вентилей серии В.
|
|
|
Определяем, что при температуре охлаждающегося воздуха, равной 60о, выбранный вентиль допускает протекание прямого тока Iп,равного 45 А.
Таким образом, выбранный вентиль удовлетворяет предъявленным требованиям по величине анодного тока, поскольку
In > Ia .
4.5.12. Определяем класс вентилей. В соответствии с найденной величиной обратного напряжения
U обр m = 57.8 B
выбираем вентили класса 1 с величиной допустимого обратного напряжения
U обр m макс доп = 100 В.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 201; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!