зі:
Коефіцієнт схеми по струму:
Розрахункова потужність трансформатора:
де - коефіцієнт підвищення розрахункової потужності трансформатора.
Частота пульсації випрямленої напруги:
де - частота живильної мережі.
Напруга на навантаженні з урахуванням гармонік:
де m - пульсность схеми, m=6; - номер гармоніки.
Малюнок В2 - Тимчасові діаграми роботи випрямляча
1. ВИБІР СИЛОВИХ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ПРИЛАДІВ (CПП) по струму і напрузі І ПЕРЕВІРКА ЇХ ПО перевантажувальна здатність
Згідно з технічним завданням, вихідні дані до курсового проекту:
номінальну напругу навантаження -
активний опір навантаження -
індуктивний опір навантаження -
температура навколишнього середовища -
Будь несинусоїдальний сигнал можна представити сумою три симетричних сигналів: системою прямої послідовності, системою зворотної та нульової послідовностей. Графічно ці послідовності представлені на малюнку.
На підставі принципу дії силової схеми трифазного випрямляча визначаємо режим роботи з максимальним завантаженням приладу по струму, що відповідає номінальному току. Необхідно виконання умови:
(1.1)
де - трифазна мостова шестіпульсовая схема.
Умова не виконується.
несинусоїдальний сигнал може бути розкладений в ряд Фур'є [1]:
(1.2)
Для даної схеми випрямлення, напруга на виході буде симетрично щодо осі ординат, то при розкладанні в ряд Фур'є будуть відсутні всі парні гармоніки. А так як схема трифазна, то буде відсутній так само і третя гармоніка і кратні їй.
Визначаємо амплітуди напруг непарних гармонік [1]:
Так як амплітудне напруга п'ятого гармоніки складає менше одного відсотка від номінальної напруги навантаження, то враховуємо тільки першу і п'яту гармоніки. Запишемо закон зміни ЕДС навантаження з урахуванням гармонік:
Визначаємо номінальний струм навантаження з урахуванням гармонік:
Визначимо діюче значення несинусоїдального струму:
(1.4)
де IH - струм навантаження,
. 1 Вибір СПП по струму
Визначаємо середнє значення струму:
Визначаємо діюче значення струму, що протікає через СПП:
Так як, виходячи із завдання, схема працює при вдосконаленому режимі роботи й умови охолодження, в порівнянні з номінальними, тобто:
.
Приймаємо і (коефіцієнт запасу при відхиленні умов охолодження від номінальних, 0,8 ... 1,2; коефіцієнт запасу по струму в робочому режимі 1,25 ... 1,65).
За умовою:
. (1.5)
Попередньо вибираємо тип діодів і охолоджувачів, виходячи з умови:
З довідника [3] вибираємо тиристор Т142-50 (малюнок 1.2) і охолоджувач О241 - 80 з параметрами:
Температура переходу:
максимально допустима,
мінімально допустима=0,40 оC/Вт - тепловий опір перехід - корпус;=0,15 оС/Вт - тепловий опір контактна поверхня охолоджувача - охолоджуюча середа; (TO)=1,20 В -порогове напруга;=6,4? 10-3 Ом - диференційний опір у відкритому стані;
Малюнок 1.2 -Тірістор Т142-50.
Для перевірки правильність вибору тиристора по струму, необхідно виконання нерівності:
(1.6)
де? максимальний допустимий струм при заданих умовах охолодження.
Для обраного приладу максимально допустимий струм при заданих умовах охолодження і роботи розраховуємо за формулою:
де Rthja=Rthjc + Rthcf -теплові опір перехід - середа.=0,40 + 0,15=0,55 оС/Вт;
А lt; 71 А.
Похибка складає (1.8)
Умова (1.8) виконується, максимально допустимий струм перевищує на 34% при токах 47 А.
. 2 Перевірка СПП по перевантажувальної здатності
