Выбор и расчет полупроводниковых управляемых тиристоров при трех фазном питании.
Цель работы:Научить навыкам расчета и выбора тиристорного выпрямителя по заданным техническим данным и схемам.
Задание:Рассчитать и определить параметры тиристорного выпрямителя по заданным техническим данным.
При заданном фазном напряжении переменного тока на входе U и выпрямленном напряжении , а также мощности на нагрузке P2 определить:
1) угол включения тиристора , в градусах;
2) ток в нагрузке , в амперах;
3) обратное напряжение на тиристорах , в вольтах;
4) выбрать тип тиристора и определить его параметры;
5) нарисовать кривую напряжения на нагрузке.
Методические указания
Номер заданного варианта выбирают из таблицы 4, схему преобразования и расчетные формулы выбирают из таблицы 5.
Расчет полупроводниковых выпрямителей сводиться к определению нужного числа последовательно установленных тиристоров в ветви и числа параллельных ветвей в зависимости от числа фаз питающей сети.
В зависимости от схемы преобразования и от количества тиристоров в трехфазной схеме, в общем случае, зависимость между выпрямленным напряжением и фазным напряжением переменного тока на входе U определяется следующим выражением
,
где -коэффициент преобразования, и - зависимость между выпрямленным напряжением и заданным напряжением переменного тока на входе Uпреобразователя, которые приведены в таблице 4.
Мощность нагрузки при активном сопротивлении равна, в Вт
.
Активное сопротивление нагрузки равно, в Омах
.
Таблица 4
№
варианта
Схема преобразования
на тиристорах
Фазное напряжение на входе,U
в вольтах
Напряжение на нагрузке Ud,
в вольтах
Мощность
нагрузки
P2,в кВт
Трехфазная мостовая
4,0
Трехфазная мостовая полууправляемая
6,0
Трехфазная с нулем
2,8
Трехфазная мостовая
2,6
Трехфазная мостовая полууправляемая
1.4
Трехфазная с нулем
0,3
Трехфазная мостовая
1,0
Трехфазная мостовая полууправляемая
0,54
Трехфазная с нулем
3,4
Трехфазная мостовая
2,2
Трехфазная мостовая полууправляемая
6,5
Трехфазная с нулем
4,4
Трехфазная мостовая
1,3
Трехфазная мостовая полууправляемая
1,2
Трехфазная с нулем
0,54
Трехфазная мостовая
0,6
Трехфазная мостовая полууправляемая
4,5
Трехфазная с нулем
0,6
Трехфазная мостовая
0,64
Трехфазная мостовая полууправляемая
5,3
Трехфазная с нулем
2,2
Трехфазная мостовая
1,4
Трехфазная мостовая полууправляемая
0,6
Трехфазная с нулем
0,2
Трехфазная мостовая
0,6
Трехфазная мостовая полууправляемая
2,4
Трехфазная с нулем
3,3
Трехфазная мостовая
5,2
Трехфазная мостовая полууправляемая
3.4
Трехфазная с нулем
1,6
Трехфазная мостовая
2,8
Трехфазная мостовая полууправляемая
2,6
Трехфазная мостовая
1,4
Трехфазная мостовая полууправляемая
1,3
Трехфазная с нулем
1,2
Трехфазная мостовая
2,4
Трехфазная мостовая полууправляемая
2,6
Трехфазная с нулем
1.4
Трехфазная мостовая
1.2
Трехфазная мостовая полууправляемая
2,2
Таблица значений
,
в градусах
0,966
0,866
0,707
0,5
0,26
0,00
Таблица 5
Название
схемы
Схема
Выпрямленное напряжение на нагрузке
Обратное напряжение на тиристоре
Трехфазная мостовая
~ U
Lн
Rн
Ud
Ud =2,34U
Uобр =1,045 Ud
Трехфазная с нулем
Ud
Rн
Ud =1,17U
Uобр =2,09 Ud
~ U
Трехфазная мостовая полууправляемая
~ U
Lн
Rн
Ud
Ud =1,17U(1+ )
Uобр =1,045 Ud
Практическое занятие 4.Расчет и выбор трансформатора.
Цель работы:Научить навыкам расчета и выбора однофазного трансформатора.
Задание:Рассчитать и определить параметры однофазного трансформатора по заданным техническим данным.
При заданном номинальном напряжении первичной обмотки и вторичной обмотки , мощности на выходе, КПД и коэффициента мощности определить:
1) коэффициент трансформации трансформатора ;
2) мощность на входе ;
3) токи первичной и вторичной обмоток трансформатора;
4) Полная мощность на входе трансформатора равняется ;
5) коэффициент мощности на входе трансформатора .
Методические указания
Номер заданного варианта выбирают из таблицы 6.
Пример.Задан однофазный трансформатора мощностью кВт на выходе, с номинальными напряжениями первичной обмотки В и вторичной обмотки В, с КПД = 0,95, и коэффициентом мощности в нагрузке равной = 0,8.
Коэффициент трансформации по напряжению будет равен
Полная мощность на выходе трансформатора
ВА.
Активная мощность на входе трансформатора равняется
Вт.
Ток вторичной обмотки трансформатора равен
А
и ток в первичной обмотке равен: А.
Полная мощность на входе трансформатора равняется
ВА
Коэффициент мощности на входе трансформатора равен
Таблица 6
№
варианты
Мощность на выходе, в кВт
Напряжение первичной обмотки , в вольтах
Напряжение вторичной обмотки , в вольтах
КПД
, в процентах
Коэффициент мощности .
1,0
85,0
0,88
1,2
86,0
0,9
1,5
92,8
0,96
1,75
92,6
0,82
2,0
90.4
0,92
2,2
88,3
0,9
2,4
92,0
0,9
2,6
84,54
2,75
93,4
0,8
3,0
92,2
0,89
4,0
85,0
0,86
4,0
86,0
0,92
0,063
92,8
0,1
92,6
0,85
0,16
93,4
0,25
92,2
0,4
85,0
0,92
0,63
86,0
0,85
1,2
92,8
1,6
92,6
0,82
2,5
93,4
0,8
4,0
92,2
0,95
0,25
85,0
0,8
0,5
86,0
0,75
92,8
0,82
1,0
92,6
0,79
1,2
93,4
0,86
1,5
92,2
0,95
1,5
85,0
0,92
2,0
86,0
2,0
92,8
0,9
2,0
92,6
0,82
2,5
93,4
0,85
2,5
92,2
0,89
3,0
85,0
0,96
4,0
86,0
4,0
92,8
0,88
0,063
92,6
0,9
0,1
93,4
0,2
92,2
0,85
Контрольные вопросы
1. Может ли трансформатор преобразовывать электроэнергию постоянного тока в переменный ток?
5. Чему равняется коэффициент трансформатора по напряжению?
6.Чему равен коэффициент трансформатора по току.
Практическое занятие 5и6.
Расчет и выбор солнечных батарей и аккумуляторов.
Цель работы:Научить навыкам расчета и выбора электропитания на базе солнечных батарей и аккумуляторов.
Задание:Рассчитать и определить параметры электропитания на базе солнечных батарей и аккумуляторов по заданным техническим данным. При заданном мощности на выходе, в кВт, напряжении на нагрузке Uн, в вольтах:
1) определить структурную схему преобразования солнечной энергии;
2) выбрать и рассчитать параметры (тип, мощность, напряжение, ток, площадь и вес) солнечных батарей;
3) выбрать и рассчитать параметры аккумуляторных батарей (амперчасы, напряжение, ток и время работы);