ї струму в ланцюзі навантаження 7. У разі керованого випрямляча в структуру схеми входить ще блок СУ, що містить систему управління вентилями і систему автоматичного регулювання. Для захисту самого випрямляча від пошкодження в аварійних режимах в його схему входить ще система захисту та сигналізації 6.
2. Розробка силової частини перетворювача
.1 Вибір схеми і робота перетворювача
До трифазним схемами перетворювачів відносяться: трифазна схема з нульовою точкою, шестифазний схема з нульовою точкою, шестифазний схема з зрівняльним реактором, трифазна мостова із симетричною і несиметричною схемами, а також двенадцатіфазная схема випрямлення.
З цього числа схемвипрямлення трифазного струму, практично застосовуються такі схеми:
трифазна схема з середньою точкою
трифазна мостова схема.
В якості робочої схеми приймаємо несиметричну трифазну мостову схему перетворення, так як вона має переваги над трифазної нульової схемою: зворотна напруга прикладається до вентиля в два рази менше, напруга (число витків) вторинної обмотки трансформатора в два рази менше, немає вимушеного намагнічування сердечника трансформатора і нормальне виконання обмоток, габаритна потужність трансформатора на 30% менше, струм первинної обмотки має форму синусоїди, допускається з'єднання первинної і вторинної обмоток трансформатора зіркою і трикутником, а також і без трансформатора.
У несиметричну трифазну мостову схему перетворювача, представлену на рис.2 входять: преосвітній трансформатор, що виконує роль узгоджувального пристрою, три тиристора і три силових некерованих вентиля, які об'єднані в дві групи, катодну - VS1, VS3, VS5 і анодний - VD2 , VD4, VD6. Порядкові номери вентилів відповідають черговості їх спрацьовування. У трифазних схемах включення вентиля визначається не тільки наявністю позитивних потенціалів на керуючому електроді і аноді тиристора, а й залежить від величини анодного і катодного потенціалів тиристора. Так, якщо на керуючі електроди тиристорів одночасно подати позитивні потенціали, достатні для їх включення, в катодного групі відкриється той тиристор, потенціал анода якого вища, ніж у інших тиристорів катодного групи, а в анодному групі - тиристор, у якого на катоді буде найбільш негативний потенціал.
Рис. 2 - Схема перетворювача
- де, Ud0 - середнє значення випрямленої напруги в холостому некерованому режимі для мостової трифазної схеми
- U2Л - лінійна напруга на вторинних обмотках трансформатора
- U2ф - фазна напруга на вторинних обмотках трансформатора
- Дана формула виходить при підстановці відповідних значень в вираз, що пов'язує кількість пульсацій випрямленої напруги за 1-н період живлячої напруги.
-Де, m кількість пульсацій випрямленої напруги за період, для трифазної мостової схеми.
- Ефективність схеми перетворення по напрузі визначається виразом:
- де, Kud коефіцієнт використання схеми по напрузі, для трифазної мостової схеми Kud=2,34.
- Величину пульсацій випрямленої напруги оцінюють за допомогою коефіцієнта пульсацій, що представляє собою відношення амплітуди цієї гармоніки до Ud0.
- Для основної гармоніки в трифазній мостовій схемі маємо:
Коефіцієнти підвищення потужності трансформатора, використання вентилів по напрузі і струму для трифазної мостової схеми мають такі співвідношення:
; , З усіх схем випрямлення вони найбільш сприятливі, що пояснює широке застосування даної схеми на судах.
.2 Схема вихідного фільтра
Як було сказано, згладжує фільтр потрібно для усунення пульсацій випрямленої напруги до рівня, який вимагається за умовами технічного завдання.
Допустима величина пульсації на виході випрямляча визначена на максимальному рівні в 5%, в той час як тобто величина пульсацій НЕ згладженого напруги становить 5,7%. Більше того, із зростанням кута управління форма кривої випрямленої напруги погіршується і для вищих гармонік напруги і струму зростає. З цього випливає необхідність застосування вихідного згладжує фільтра.
У нашій схемі застосуємо простий однозвённий Г-подібний згладжує фільтр:
Рис 3. Схема вихідного фільтра
3. Розрахунок параметрів і вибір устаткування
.1 Розрахунок і вибір вентилів
.1.1 Розрахунок вентилів по струму
Визначаємо розрахунковий струм одного вентиля:
де, число паралельних вентилів, в нашій схемі приймемо
- коефіцієнт розподілу струму по паралельних вентилів, виходячи із прийнятого числа, визначаємо
- коефіцієнт, залежить від кута провідності вентилів і фор...
