Аннотация

Контрольная работа включает в себя пояснительную записку, состоящую из 16 страниц машинописного текста, 2 таблиц. Целью контрольной работы по предмету является закрепление и углубление знаний, полученных магистром по данной дисциплине и применение этих знаний, а. также знаний, приобретенных в процессе научно-исследовательской работы студентов, при решении конкретных технических задач.

Расчетная часть тиристорного ув

1. Электрический расчет управляемого выпрямителя.

1.1. Определение требований к вентилям.

1.1.1. Определяем максимальное обратное напряжение на тиристоре.

(1.1)

где - коэффициент напряжения, равный π/3 = 1,047

- номинальное выпрямленное напряжение

1.1.2. Определяем максимальное прямое напряжение на тиристоре.

(1.2)

1.1.3. Определяем средний ток тиристора.

(1.3)

где - коэффициент среднего тока тиристора, равный 1/3 = 0,333

- номинальный выпрямленный ток

1.1.4. Определяем максимальный ток тиристора.

(1.4)

где - максимальный ток

1.1.5. Определяем действующее значение тока тиристора.

(1.5)

где - коэффициент действующего значения тока тиристора, равный

Выбираем тиристор на периодически повторяющееся напряжение 500 В и на средний ток более 66,6 А по справочнику.[6].

Тиристорам, удовлетворяющим данным требованиям является тиристор типа Т10-80-5

Параметры тиристора типа Т10-80-5 сводим в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры тиристора Т10-80-5

Параметр	Значение
Предельный ток тиристора Inк, А	80
Повторяющееся напряжение Un, В	500
Критическая скорость нарастания прямого тока ( )кр, А/мкс	70
Максимально допустимая температура структуры [Θрп], ºС	125
Действующее значение тока, А	58
Прямое падение напряжение ΔU, В, при токе Inк	0,85
Отпирающий ток управления Iу, мА, при температуре 25°С и Unp = 12 В, не более	300
Отпирающее напряжение управления Uy, В, при температуре 25°С и Unp = 12 В, не более	6
Время выключения t, мкс	100
Критическая скорость нарастания прямого напряжения ( )кр, В/мкс	50
Ток удержания Iудерж, мА, при температуре 25ºС, не более	220

1.2. Определение требований к трансформатору.

1.2.1. Определяем напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

(2.1)

где - коэффициент выпрямленного напряжения, равный 1,35

1.2.2. Определяем полную мощность трансформатора.

(2.2)

где - коэффициент типовой мощности трансформатора, равный 1,045

1.2.3. Определяем ток первичной обмотки трансформатора.

(2.3)

где - коэффициент тока первичной обмотки, равный 0,82

- фазное напряжение первичной обмотки

340,7 /380/ ))*200 = 254,67 А

В соответствии с расчетными данными по справочнику [4] выбираем трансформатор типа Т-100

1.3. Расчет элементов защиты.

1.3.1. Расчет элементов защиты от аварийных токов.

Так как тиристорный выпрямитель работает на активно-индуктивную нагрузку и имеет малую мощность, то можно не разрабатывать устройство защиты от аварийных токов.

1.3.2. Расчет элементов защиты от перенапряжений. Роль элементов защиты тиристоров от перенапряжений выполняют элементы R и С включенные параллельно тиристорам.

Рассчитаем постоянную времени RC - цепочки по формуле из [3].

(3.1)

где - критическая скорость нарастания прямого напряжения на тиристоре

- прямое напряжение на тиристоре

- постоянная времени RC - цепочки.

(3.2)

(3.3)

Выбираем емкость в соответствии с рекомендациями в [3] 1 мкФ на напряжение 500 В типа МБП - 1.0-500±10%

Рассчитаем величину резистора.

(3.4)

По справочнику [1] выбираем резистор типа ПТ-8Т2

Определим мощность, рассеиваемую на резисторе.

(3.5)

где Т - период повторения напряжения сети

В соответствии с выполненными расчетами производим спецификацию на выбранные элементы схемы.

Таблица 2.

№ п/п	Позиция	Тип по ГОСТ	Количество
1	Тиристоры	Т10-80-5	6
2	Резисторы	ПТ-8Т2	6
3	Конденсаторы	МБП-1.0-500±10%	6
4	Трансформаторы	ТМ -100	1

2. Расчет регулировочной характеристики.

Так как управляемый выпрямитель работает на электропривод постоянного тока (т.е. , то для расчета регулировочной характеристики воспользуемся зависимостью из справочника [2].

(2.1)

где - выпрямленное напряжение на нагрузке для неуправляемого выпрямителя

Расчет сводим в таблицу 3.

Таблица 3.

	0	30	45	60	90
	1	0,866	0,707	0,5	0

В соответствии с таблицей строим график.

Регулировочная характеристика управляемого выпрямителя при

3. Расчет нагрузочной характеристики.

Нагрузочная характеристика управляемого выпрямителя - это зависимость выпрямленного напряжения на нагрузке от тока, протекающего через нагрузку, при постоянном угле регулирования .

Построение производим в соответствии с [1].

(3.1)

где - относительное падение напряжения на нагрузке

- относительный ток в нагрузке

- напряжение короткого замыкания трансформатора (составляет 1-2% от )

А -коэффициент, характеризующий кратность падения напряжения на стороне выпрямленного тока по отношению к . А = 0,5.

Нагрузочная характеристика управляемого выпрямителя.

4. Расчет энергетических показателей.

К энергетическим показателям управляемого выпрямителя относят λ - коэффициент мощности и η - КПД.

Коэффициент мощности в соответствии с [1].

(4.1)

где к - коэффициент формы тока, равный 3/π = 0,955;

- угол коммутации ( чуть больше времени включения тиристора, поэтому им пренебрегаем);

- угол регулирования;

(4.2)

где - КПД трансформатора, равный 0,96;

- КПД выпрямительной схемы

(4.3)

;

;

Вт;