Расчёт потерь мощности в преобразователе

 

	Id =0	Id =0,5 Idн, A	Id = Idн, A	Id =1,5 Idн, A	Id =2 Idн, А
ΔPFe, кВт	9,3	9,3	9,3	9,3	9,3
ΔPR, кВт	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3
ΔPвсп, кВт		4,13	8,25	12,38	16,5
ΔPF, кВт		9,57	23,28	41,11	63,09
ΔPCu, кВт		9,25		83,25
ΔPLd, кВт		3,91	15,63	35,16	62,5
ΔPΣ, 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

 

	Id =0	Id =0,5 Idн, А	Id = Idн, А	Id =1,5 Idн, А	Id =2 Idн, А
Pd, 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_dн . Результаты расчёта сведены в табл. 7.3

 

Таблица 7.3

 

Расчёт температуры нагрева диодов

 

 

	Id= 0, А	Id= 0,5 Idн, A	Id=Idн, A	Id= 1,5 Idн,A	Id= 2 Idн , А
PT, Вт		52,88	111,3	175,27	244,77
Tj, ˚ 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