Дипломная работа. объект разработки - вентильный преобразователь привода ножниц обжимного цеха ОАО АМК - файл n8.doc

Дипломная работа. объект разработки - вентильный преобразователь привода ножниц обжимного цеха ОАО АМК
скачать (8704.9 kb.)
Доступные файлы (65):
n1.doc43kb.01.01.2003 03:47скачать
n2.doc114kb.13.06.2008 13:39скачать
n3.doc1671kb.13.06.2008 13:45скачать
n4.doc303kb.13.06.2008 00:00скачать
n5.doc101kb.13.06.2008 00:01скачать
n6.doc30kb.01.01.2003 02:49скачать
n7.doc496kb.21.06.2008 19:01скачать
n8.doc616kb.13.06.2008 01:21скачать
n9.doc367kb.13.06.2008 14:15скачать
n10.doc738kb.01.07.2008 18:39скачать
n11.doc475kb.13.06.2008 14:20скачать
n12.doc808kb.13.06.2008 14:25скачать
n13.doc424kb.01.07.2008 18:41скачать
n14.doc438kb.01.01.2003 04:08скачать
H. simulink-default.doc133kb.14.06.2008 10:41скачать
n17.doc145kb.14.06.2008 10:13скачать
n18.doc143kb.14.06.2008 10:16скачать
n19.doc187kb.14.06.2008 10:21скачать
n20.doc168kb.14.06.2008 09:32скачать
n21.doc92kb.14.06.2008 10:18скачать
n22.doc201kb.14.06.2008 10:35скачать
n23.doc164kb.10.06.2008 05:32скачать
n24.doc320kb.10.06.2008 00:59скачать
n25.doc29kb.12.06.2008 13:07скачать
n26.doc30kb.12.06.2008 16:56скачать
n27.doc29kb.12.06.2008 13:08скачать
n28.doc30kb.13.06.2008 13:30скачать
n29.doc29kb.13.06.2008 13:31скачать
n30.doc30kb.13.06.2008 13:31скачать
n31.doc30kb.13.06.2008 13:32скачать
n32.doc30kb.13.06.2008 13:32скачать
n33.doc27kb.14.06.2008 10:41скачать
n34.doc30kb.13.06.2008 13:34скачать
n35.doc30kb.13.06.2008 13:36скачать
n36.doc38kb.08.06.2008 02:44скачать
n37.doc54kb.10.06.2008 05:47скачать
n38.doc80kb.13.06.2008 13:26скачать
n39.doc38kb.13.06.2008 13:23скачать
n40.doc243kb.01.01.2003 03:37скачать
n41.doc91kb.01.01.2003 04:14скачать
n42.doc59kb.01.01.2003 04:38скачать
n43.cdw
n44.cdw
n45.cdw
n46.cdw
n47.cdw
n48.cdw
n49.cdw
n50.cdw
n51.jpg454kb.01.01.2003 05:06скачать
n52.jpg373kb.01.01.2003 05:07скачать
n53.jpg705kb.01.01.2003 05:12скачать
n54.jpg451kb.01.01.2003 05:14скачать
n55.jpg869kb.01.01.2003 05:16скачать
n56.jpg363kb.01.01.2003 05:17скачать
n57.db
n58.jpg424kb.01.01.2003 05:36скачать
n59.tifскачать
n60.tifскачать
n61.tifскачать
n62.tifскачать
n63.tifскачать
n64.tifскачать
n65.db
n66.tifскачать

n8.doc

3 ОПИС ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ СИЛОВОЇ ЧАСТИНИ
У перетворювальній системі привода ножиців гарячої різки використовується індивідуальна, відповідно до технічних характеристик, система перетворення, особливо вона виражена в побудові силової частини перетворювача. Вона ґрунтується на потужності електропривода, його коефіцієнта корисної дії, на одержання більше якісних часових діаграм , а як підсумок і габаритів живильної й захисної апаратур.

У проектованій перетворювальній системі, як було зазначено вище, використовується багатомостова схема випрямлення. Це пов'язане з великою потужністю двигунів постійного струму (два двигуни потужністю по 3,8 Мвт), живлення кожного відбувається через два трансформатори з'єднаних за схемою зірка/трикутник. Первинна обмотка напругою напряженим 6000 В, вторинна 800 В.

У зв'язку з тим, що первинні обмотки трансформаторів Тр1 і Тр2 мають різні схеми з'єднань, як зображено на рисунку 2.3, випрямлена напруга однієї схеми ud буде мати пульсації, зрушені по фазі на. кут ?/6 що до пульсацій випрямленої напруги іншої схеми. Для зрівняння миттєвих значень випрямлених напруг паралельне з'єднання мостів роблять через зрівняльний реактор . В результаті сумарна напруга на навантаженні буде мати пульсації, частота яких в 2 рази вище частоти пульсацій кожної зі схем. У цьому випадку кожна мостова схема має шість пульсацій за період, а сумарна напруга буде мати 12 пульсацій за період. Тому дану схему іноді називають 12-фазною (у цьому змісті мають на увазі число пульсацій за період, трифазну мостову схему іноді називають 6-фазною.). Різниця миттєвих напруг сприймається зрівняльним реактором, дві обмотки якого розташовані на одному магнітопроводу. Миттєві значення випрямленої напруги можна записати у вигляді формули

(3.1)

де - ud випрямлена напруга однієї схеми, В;

ир — миттєве значення напруги на зрівняльному реакторі, В.

Слід зазначити, що для нормального функціонування схеми необхідно вибирати коефіцієнти трансформації трансформаторів Тр1 і Тр2 такими, щоб середні значення напруг Ud1 й Ud2 були рівні між собою.

Так як силова частина перетворювальної системи складається з паралельно з'єднаних трифазних мостових схем випрямлення з керованими тиристорами, то раціонально буде провести її аналіз на прикладі звичайної трифазної мостової схеми перетворення.

Робота схеми з кутом керування ? = 0.

Трифазна мостова схема й діаграми, що пояснюють її роботу, показані на рисунку 3.1 та 3.2. Розглянемо принцип дії схеми для випадку активного навантаження (ключ К замкнений). Починаючи з моменту ?1 струм проводять тиристори VS1 й VS6 ,а інші тиристори виключені. У цьому випадку до навантаження Rd прикладена лінійна напруга иаЬ і випрямлений струм id протікає по контуру: обмотка фази а — тиристор VS1 — навантаження Rd — тиристор VS6 — обмотка фази b. Цей процес у схемі триває до моменту ?2 ,тобто протягом часу, що відповідає ?/3, коли потенціал фази b стане більш, чим потенціал фази с. Починаючи із цього моменту напруга иЬc стає позитивною, тобто прямим для тиристора VS2. При подачі в цей момент часу керуючого імпульсу на тиристор VS2 він починає проводити струм, а тиристор VS6 вимикається (відбувається комутація між тиристорами VS6 й VS2). Для тиристора VS6 , що виключився напруга є зворотною. В результаті в провідному стані виявляться тиристори VS1 й VS2, а інші будуть виключені.

В момент ?3 подається імпульс на тиристор VS3 і він включається, а тиристор VS1 ,виявляється у виключеному стані, тому що потенціал фази b

стає вище потенціалу фази а.

Далі через інтервали часу, рівні ?/3, відбуваються комутації наступних тиристорних пар: VS2— VS4 ,VS3—VS5 ,VS4—VS6 й VS5—VS1 .Таким чином, протягом періоду живлячої напруги є шість комутацій через ?/3 кожна, причому три з них відбуваються в катодній групі тиристорів VS1 ,VS3 й VS5 (які мають об'єднані катоди) і три — в анодній групі тиристорів VS4 ,VS6 й VS2 (які мають об'єднані аноди). Слід зазначити, що нумерація тиристорів у даній схемі носить не випадковий характер, а відповідає порядку їх вступу у роботу за умови дотримання фазіровки трансформатора, зазначеної на рисунку 3.1.


Рисунок 3.1 – Трифазний керований випрямляч
Почергова робота різних пар тиристорів у схемі приводить до появи на опорі Rd випрямленої напруги, що складається із частин лінійних напруг вторинних обмоток трансформатора. Видно, що моменти комутації збігаються з моментами проходження через нуль лінійних напруг (коли рівні дві фазні напруги, наприклад иа та иь). Тривалість проходження струму через кожен тиристор дорівнює 2?/3, інший час до нього прикладена зворотна напруга, що складається із частин відповідних лінійних напруг.


Рисунок 3.2 - Діаграми струмів і напруг трифазного мостового випрямляча при куті ? =0: 1— VS6 , VS1 ; 2—VS1 , VS2 ; 3—VS2VS3 ; 4-VS3 , VS4 ; 5—VS4 , VS5 ; 6 — VS5 , VS6
Постійна складова випрямленої напруги (середнє значення) обчислюється для інтервалу повторюваності випрямленої напруги, рівного ?/3 за формулою

(3.2)

де U2 - діюче значення фазної напруги вторинних обмоток трансформатора, В.

Відповідно коефіцієнт схеми (стосовно фазної напруги вторинної обмотки) має значення kcx=3?6/ ?.

Вираз (3.2) справедлив для активного й активно-індуктивного навантаження. Інші співвідношення приведемо для схеми з активно-індуктивним навантаженням при ?Ld = ?. У цьому випадку принцип роботи схеми не змінюється, але струми в тиристорах й обмотках трансформатора приймають прямокутну форму, які на рисунку 3.2 показані штриховою лінією. Відповідно випрямлений струм id і напруга на опорі навантаження Rd стають ідеально згладженими.

При ?Ld=? робота тиристорів у схемі характеризується наступними параметрами:

- максимальне значення зворотної напруги на тиристорі дорівнює амплітуді лінійної напруги вторинної обмотки:
(3.3)
де U– лінійна напруга вторинної обмотки, В.

- максимальне значення струму тиристора:
(3.4)
де Id – випрямлений струм, А.

- середнє значення струму тиристора:
(3.5)
- діюче значення струму тиристора:
(3.6)
- діючі значення струмів первинних і вторинних обмоток:
(3.7)

(3.8)
- коефіцієнти використання елементів схеми:
(3.9)
Слід зазначити, що в трифазній схемі струм в обмотках трансформатора носить знакозмінний характер і має рівні значення в позитивному і негативному напівперіоді. Це виключає можливість підмагнічування трансформатора, що є одним з істотних достоїнств даної схеми.

Робота схеми з кутом керування ? >0.

В трифазній мостовій схемі на тиристори керуючі імпульси надходять із затримкою на кут ? щодо нулів лінійних напруг (або моментів перетинання синусоїд фазних напруг, зображених на рисунку 3.3).



Рисунок 3.3 - Діаграми струмів і напруг трифазного мостового випрямляча при куті ? < ?/3: 1VS6, VSl , 2—VS1 VS2 3—VS2 ,VS3 ; 4—VS3, VS4; 5-VS4 VS5: 6 —VS5,VS6

В результаті затримки моментів комутації тиристорів на кут ? середнє значення випрямленої напруги, утвореного з відповідних частин лінійних напруг, знижується. Доти поки крива миттєвих значень випрямленої

напруги ud залишається вище нуля (що відповідає діапазону зміни кута керу-

вання 0< ? < ?/3, випрямлений струм id буде безперервним поза залежністю від характеру навантаження. Тому при кутах 0< ? < ?/3 середнє значення випрямленої напруги для активного й активно-індуктивного навантаження можна знайти за формулою
(3.10)

Де U2 – напруга у вторинній обмотці трансформатора, В.

Кут ? = ?/3 відповідає при активному навантаженні гранично-безперервному режиму. При кутах ? > ?/3 й активному навантаженню в напрузі ud і струмі id з'являються інтервали з нульовим значенням, як зображено на рисунку 3.4, тобто наступає режим роботи з переривчастим випрямленим струмом.


Рисунок 3.4 - Діаграми струмів і напруг трифазного мостового випрямляча при кутах ? = ? /3 та ? > ? /3
Середнє значення випрямленої . напруги для цього випадку може бути виражене в наступній формулі
(3.11)
Треба відзначити, що в режимі з переривчастим струмом id для забезпечення роботи даної схеми, а також для її первісного запуску на тиристори схеми варто подавати здвоєні керуючі імпульси з інтервалом ?/3 або одиночні, але із тривалістю більшої, ніж ?/3. Це порозумівається тим, що для утворення замкнутого ланцюга протікання струму id необхідно забезпечити одночасне включення тиристора анодної групи й тиристора катодної групи.

При активно-індуктивному навантаженні й кутах ? > ?/3, якщо ?Ld=? або відношення ?Ld/Rd таке, що забезпечується режим безперервного струму id, середнє значення випрямленої напруги визначається по формулі (2.75). При ? = ? /2 середнє значення згідно (3.9) стає рівним нулю. На діаграмі рисунок 3.4 це відповідає рівності площ позитивної й негативної ділянок кривій випрямленої напруги, що свідчить про відсутність у ньому постійної складової.

Регулювальні характеристики трифазної мостової схеми представлені на рисунку 3.4. При зміні кута ? від 0 до ? /3 регулювальна характеристика для активного й активно-індуктивного навантаження описується формулою (3.9). Починаючи з кута ? = ? /3 при активному навантаженні, регулювальна характеристика описується формулою (3.10), відповідно до якої середнє значення Ud стає рівним нулю при куті ? = 2?/3. При кутах ? > ? /3 й активно-індуктивному навантаженню, що забезпечує режим роботи з безперервним струмом id.

Максимальні значення напруг на тиристорах при активно-індуктивному навантаженні в режимі безперервного струму можна виразити формулами

(3.11)
Розрахунок діючих і середніх значень струмів в елементах схеми при активному й активно-індуктивному навантаженнях й у режимі роботи з переривчастими струмами виконується шляхом інтегрування миттєвих значень струмів по інтервалах провідності тиристорів. Через складність аналітичних виражень приклади таких розрахунків тут не приводяться.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации