Разработка тиристорного преобразователя

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.