Расчёт потерь мощности в преобразователе

I_d=0 I_d=0,5I_d_н, A I_d =I_d_н , A I_d =1,5I_d_н, A I_d =2I_d_н , А

ΔP_Fe , кВт 9,3 9,3 9,3 9,3 9,3

ΔP_R, кВт 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3

ΔP_всп, кВт 4,13 8,25 12,38 16,5

ΔP_F, кВт 9,57 23,28 41,11 63,09

ΔP_Cu, кВт 9,25 83,25

ΔP_Ld, кВт 3,91 15,63 35,16 62,5

ΔP_Σ, кВт 10,6 37,46 94,76 182,5 300,69

7.2. Расчёт коэффициента полезного действия преобразователя

Коэффициент полезного действия преобразователя определяется как отношение мощности на стороне выпрямленного напряжения к мощности, потреблённой из сети. КПД вычисляется по формуле

, (7.5)

для номинального режима КПД равен

.

По формуле (7.5) КПД вычисляется для всех режимов нагрузки. Результаты расчёта представлены в табл.7.2

Таблица 7.2

I_d =0 I_d =0,5I_d_н, А I_d = I_d_н, А I_d =1,5I_d_н, А I_d =2I_d_н, А

P_d, кВт 2062,5 6187,5

η 0,982 0,977 0,971 0,965

Расчёт КПД выпрямителя

По данным табл. 7,2 построены зависимости полезной и затраченной мощностей, КПД, а также составляющих потерь от выпрямительного тока (рис.7.1).

7.3. Исследование нагревания преобразователя

СПП ввиду малого объёма, небольшой теплоёмкости выпрямительного элемента и высокой плотности тока в p-n-переходе обладают повышенной чувствительностью к токовым нагрузкам. В связи с этим требуется рассмотреть, как изменяется температура структуры с изменением тока нагрузки.

Температура структуры вычисляется по формуле

,

Для номинального режима температура структуры равна

˚ С.

Температура структуры рассчитывается для I_d = (0,5;1,0;1,5;2,0)I_d_н. Результаты расчёта сведены в табл. 7.3

Таблица 7.3

Расчёт температуры нагрева диодов

I_d=0, А I_d=0,5I_d_н, A I_d=I_d_н, A I_d=1,5I_d_н ,A I_d=2I_d_н, А

P_T , Вт 52,88 111,3 175,27 244,77

T_j , ˚ С 45,71 63,06 82,06 102,69

По данным табл. 7.3 построена зависимость температуры нагрева СПП от выпрямленного тока (рис. 7.2).

Рис. 7.1

Рис. 7.2

Рис. 7.3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте спроектирован и рассчитан шестипульсовый мостовой управляемый выпрямитель. Выполнен расчет напряжений токов и мощностей в рабочем и утяжеленном режимах, выбраны тиристоры типа Т253-1250 и охладители типа О153-150 с естественным охлаждением, а также произведен расчет токов короткого замыкания в аварийных режимах, ток короткого замыкания равен 8250,6 А. Разработана схема соединения силовых полупроводниковых приборов, исследована внешняя характеристика и вычислен коэффициент мощности равный 0,9 при номинальном режиме. Произведено исследование коммутации и рассчитаны потери энергии составившие 94,76 кВт при номинальном токе и нагревание преобразователя.

На основании вышеперечисленных величин построены основные зависимости и характеристики такие как: семейство внешних характеристик, регулировочная характеристика, зависимости коэффициента мощности, КПД, токов входящего и выходящего плеч, потребленной и полезной мощностей, температуры нагрева, составляющих потерь мощности от выпрямленного тока, угла коммутации и угла управления, а также построены временные диаграммы токов и напряжений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д. трансп. – М.: Транспорт, 1999. – 464 с.

2. Электронная техника и преобразователи: Метод. указания / Сост. А. Т. Бурков, А. И. Бурьяноватый, Б. А. Ковбаса и др. – СПб: ПГУПС, 1999. – 37 с.

3. Чебовский О. Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О. Г. Чебовский, Л. Г. Моисеев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 400 с.

4. Конспект лекций по дисциплине Электронная техника и преобразователи

5. Лабораторные работы по дисциплине Электронная техника и преобразователи
⇐ Назад
1
2
34