додати матеріал


Розрахунок перетворювача для живлення допоміжних ланцюгів електровоза

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство шляхів сполучення Російської Федерації Уральський державний університет шляхів сполучення

Кафедра електричної тяги

Пояснювальна записка

до курсового проекту

Розрахунок перетворювача для живлення допоміжних ланцюгів електровоза

Єкатеринбург 2010

Зміст

1. Основні переваги схеми живлення допоміжних ланцюгів

2. Схема живлення допоміжних ланцюгів і опис її роботи

3. Розрахунок вторинних ланцюгів

3.1 Розрахунок вторинних ЕРС

3.2 Вибір вентилів вторинних ланцюгів

3.3 Розрахунок величини індуктивностей згладжуючих реакторів

4. Вибір вентилів автономного інвертора

5. Розрахунок вхідного фільтра

6. Функціональна схема управління інвертором

Список літератури

Введення

Сучасний електричний рухомий склад (ЕРС) містить різноманітні перетворювачі, побудовані на базі сучасних напівпровідникових приладів.

Удосконалюються схеми силових, а також допоміжних ланцюгів ЕПС, у трьох напрямках: створення більш економічних, більш надійних і більш зручних в експлуатації перетворювачів.

В даний час можуть бути запропоновані наступні схеми живлення допоміжних ланцюгів:

а) безпосередньо від контактної мережі (сучасний рухомий склад постійного струму);

б) від обертового расщепителя фаз (сучасний рухомий склад змінного струму);

в) від безпосереднього перетворювача частоти (на електровозах змінного струму з асинхронними допоміжними машинами);

г) від трифазного автономного інвертора (асинхронні машини на електровозах постійного струму);

д) від перетворювача «автономний однофазний инвертор трансформатор - керовані випрямлячі» (на електровозах постійного струму).

Можливі інші схеми живлення допоміжних машин, не перераховані вище.

У курсовому проекті виконано розрахунок параметрів основних елементів силового ланцюга перетворювача «автономний однофазний інвертор - трансформатор - керовані випрямлячі» для електровоза постійного струму з колекторними допоміжними машинами.

1. Основні переваги схеми живлення допоміжних ланцюгів

У даному курсовому проекті з дисципліни «Електронна техніка та перетворювачі» ставиться завдання розрахувати параметри основних елементів силового ланцюга перетворювача «автономний однофазний інвертор-трансформатор - керовані випрямлячі» для електровоза постійного струму з колекторними допоміжними машинами. Така схема живлення допоміжних машин має такі переваги порівняно з традиційною схемою:

а) менша установлена ​​потужність допоміжних машин (мотор - компресора, мотор - вентилятора та ін) з-за відсутності коливань напруги на них і, зокрема, падіння напруги до мінімальної величини, що і є причиною завищення потужності приблизно на 15 ... 20% у допоміжних машин, які встановлюються на сучасному ЕРС;

б) можливість установки стандартних машин загальнопромислового призначення;

в) вибір машин на порівняно низька напруга (220, 440 В) підвищує надійність їх роботи, зменшує габарити, знижує вартість;

г) поліпшені умови експлуатації машин, пов'язані зі стабільністю напруги на них, так як не коливання, ні кидки напруги на них практично не можливі через наявність вхідного та вихідного фільтрів перетворювача і керованого випрямляча, стабілізуючого вихідна напруга;

д) можливість автоматичного пуску допоміжних машин при стабілізації пускового струму, а також можливість регулювання швидкості обертання мотор - вентилятора у функції нагріву тягових двигунів.

2. Схема живлення допоміжних ланцюгів і опис її роботи

Схема живлення допоміжних ланцюгів постійного струму наведена на малюнку 2.1. На цій схемі представлені:

  1. ХА-пантограф;

  2. розрядник;

  3. QS 1 - Роз'єднувач; необхідний для проведення профілактичних оглядів та ремонтів;

  1. QF 1 - швидкодіючий вимикач; захищає електричний ланцюг, як тягових двигунів, так і допоміжних ланцюгів від струмів короткого замикання і струмів аварійної перевантаження;

  2. L 1 C 1 - вхідний фільтр; необхідний для живлення перетворювачів тягових двигунів (імпульсні перетворювачі) та автономного інвертора допоміжних ланцюгів;

  3. автономний однофазний мостовий інвертор напруги; побудований на замикаються тиристорах (VS1. .. VS4) і зворотних діодах (VDI. .. VD4),

  4. перетворює постійну напругу контактної мережі в прямокутне змінну напругу;

7) багатообмотувальних спеціальний трансформатор; працює на підвищеній частоті і прямокутному напрузі. На високій частоті трансформатори мають підвищені втрати в міді і сталі. З-за ефекту витіснення струму і периферії провідника його ефективний опір зростає. Щоб зменшити ці втрати, використовують порожнисті провідники або роблять обмотку з фольги. Втрати у сталі на вихрові струми і перемагнічування також зростають. Для боротьби з вихровими струмами застосовують більш тонку сталь (завтовшки 0,1 мм) з великим активним опором. Використовуються також спеціальні феромагнітні матеріали: ферит, альсифера. Для зменшення втрат від перемагнічування вибирають матеріал з вузькою петлею гістерезису. При прямокутному напрузі втрати в сталі трохи нижче (приблизно на 30%). Втрати в сталі залежать від амплітуди напруги, а діюче значення напруги при синусоїдальному напрузі в разів менше. При прямокутному напрузі амплітуда і діюче значення рівні:

(2.1)

8) перше вторинна обмотка; живить через керований випрямляч якір двигуна - компресора.

9) QF 2 - лінійний контактор; відключається на період зупинки двигуна. Встановити випрямлячу кут не завжди можливо, тому може наступити явище «повзучої швидкості». При струмах перевантаження, що не перевищують аварійні величини, лінійний контактор може розірвати дугу, якщо автомат не відключився. На струм короткого замикання він не розрахований.

10) QF 3 - автомат постійного струму; відключається при короткому замиканні і аварійної перевантаженні;

11) згладжує реактор; згладжує струм і напруга для якоря двигуна;

  1. друга вторинна обмотка; аналогічна першому і живить двигун вентилятора;

  2. третій вторинна обмотка; через керований випрямляч живить обмотки збудження двигунів компресора і вентилятора. Захист цих ланцюгів здійснюється запобіжниками (плавкими вставками);

14) четверта вторинна обмотка; живить обмотки збудження тягових двигунів у режимі рекуперативного гальмування, а також у тяговому режимі;

15) випрямляч однофазний керований реверсивний нульовий;

16) VD 5, VD 6 - світлодіоди; показують машиністові напрямок руху (вперед або назад);

17) п'ятих вторинна обмотка; через регулятор змінного струму живить інші допоміжні ланцюга електровоза. Регулятор з допомогою кута регулювання а стабілізує вихідну напругу при коливаннях напруги контактної мережі;

18) L 2 C 2 - вихідні фільтри; необхідні для отфільтровкі гармонік з частотою, відмінною від 400 Гц;

19) напруга 220 В частотою 400 Гц; використовується для:

а) живлення ланцюгів управління перетворювачів;

б) живлення ланцюгів освітлення та опалення;

в) живлення власних потреб машиніста (електрочайник, електроплита, кондиціонер, холодильник і т. д.).

3. Розрахунок допоміжних ланцюгів

3.1 Розрахунок вторинних ЕРС

Середнє значення випрямленого напруги U для всіх випрямлячів.

Середнє значення випрямленого напруги холостого ходу можна визначити, підсумовуючи заштриховані майданчика згідно малюнку 3.1, при куті комутації γ = 0

(3.1)

де - Амплітуда ЕРС вторинної обмотки, рівна за величиною діючого значення цієї ЕРС (при прямокутному, доданому до первинної обмотці трансформатора, напрузі), В;

α - кут регулювання, радий.

Малюнок 3.1 - діаграма напруг і випрямленого струму

При комутації вентилів струм вторинної обмотки трансформатора повинен змінити свій напрямок на протилежне під дією ЕРС вторинної обмотки .

За другим законом Кірхгофа,

(3.2)

де - Індуктивність вторинної та первинної обмоток трансформатора, пов'язані потоками розсіювання відповідних обмоток;

- Індуктивний опір вторинної та приведеної до вторинної первинної обмоток трансформатора, Ом;

- Поточне значення кута.

Знайдене з формули (3.2) шляхом інтегрування значення струму

, (3.3)

де С - стала інтегрування.

Постійна інтегрування може бути знайдена з початкових умов:

при ; ;

. (3.4)

Таким чином, остаточно маємо

. (3.5)

Оскільки = Const протягом напівперіоду, не має значення точка відліку кута. Нехай на початку комутації , А в кінці комутації . При цьому струм досягне значення

. (3.6)

Звідси

. (3.7)

Середнє значення падіння напруги, пов'язане з комутацією вентилів, визначиться з площі прямокутника, наведеного на рисунку 3.1.

. (3.8)

Враховуючи формули (3.7) і (3.8), маємо

. (3.9)

Вираз , Має таке ж значення, як і для випрямлячів, що харчуються синусоїдальною напругою.

. (3.10)

Вирази для визначення ЕРС вторинних обмоток

ЕРС вторинних обмоток для харчування мотор-компресора і мотор - вентилятора. Номінальна напруга на двигуні визначається обраним типом двигуна. Найбільш підходять двигуни з напругою 220 і 440 В. Номінальна напруга відповідає розі регулювання α = 0 і номінального струму . У курсовому проекті трансформатор не розраховується, а значить, величина опору невідома, тому приймемо падіння напруги, пов'язане з комутацією, рівним 7% від напруги холостого ходу.

Тому маємо

. (3.11)

Звідки

. (3.12)

Перш ніж отримати U dH, необхідно вибрати двигуни.

Розрахуємо потужність двигуна компресора:

, (В рад) (3.13)

де n - порядковий номер за списком, n = 16

Розрахуємо потужність двигуна вентилятора:

, (3.14)

Вибираємо двигун для компресора типу 4ПФ200М з напругою U к = 440 В, який має такі характеристики:

  • Потужність - 55 кВт,

  • Напруження якоря - 440 В,

  • Струм якоря - 144 А,

  • ККД - 84,9%,

  • Номінальна частота обертання - 1000 об / хв,

  • Максимальна частота обертання - 4000 об / хв.

Вибираємо двигун для вентилятора типу 4ПФ180М з напругу U в = 440 В, який має такі характеристики:

  • Потужність - 37 кВт,

  • Напруження якоря - 440 В,

  • Струм якоря - 97,6 А,

  • ККД - 83%,

  • Номінальна частота обертання - 825 об / хв,

  • Максимальна частота обертання - 4500 об / хв.

Вибір обумовлений тим, що даний тяговий електродвигун має високий ККД при максимальній швидкості електровоза.

Вибираємо пасажирський шестіосний електровоз постійного струму ЧС2. Вибір обумовлений тим, що на відміну від вантажних поїздів, вага яких досягає 5000-6000 т, а максимальна швидкість руху не перевищує 90 км / год, пасажирські поїзди з локомотивною тягою зазвичай має вагу складу не більше 1100 т, але швидкість руху до 120 км / год; на деяких напрямках пасажирські поїзди розвивають швидкість 140-160 км / ч.

Пасажирський локомотив повинен володіти плавним ходом і кращими динамічними якостями з тим, щоб при високих швидкостях руху його вплив на шлях не перевищувало допустимих меж. Тому на відміну від вантажних електровозів пасажирські будуються з меншими навантаженнями від колісних пар на рейки і тяговими двигунами, встановленими на рамах візків. Весь вага від двигунів на осі колісних пар при цьому передається через ресори, що зменшує динамічні навантаження на шлях і сприятливо впливає на роботу самих двигунів.

Шестіосний електровоз ЧС2 призначений для обслуговування пасажирських поїздів на електрифікованих лініях постійного струму з номінальному напругою 3 кВ і зниженні його до 2700 В.

Вибираємо тяговий електродвигун постійного струму AL4846eT. Вибір обумовлений тим, що даний тяговий електродвигун має високий коефіцієнт використання потужності (0,78) при максимальній швидкості електровоза.

Рік початку випуску: 1960

Напруга контактної мережі = 3000 В;

Напруга на затискачах двигуна = 1500 В;

Коефіцієнт збудження,%

номінальна - 100%;

Маса двигуна (без зубчастої передачі) G = 5250 кг;

Часовий режим

Потужність на валу Рч = 700 кВт;

Струм = 500 А;

Частота обертання = 680 об / хв;

ККД на валу = 94,3%

Тривалий режим

Потужність на валу = 610 кВт;

Струм = 435 А;

Частота обертання = 720 об / хв;

ККД на валу = 94,8%;

Максимальна частота обертання = 1185 об / хв;

Загальний опір обмоток двигуна , Ом:

при температурі 110 º С - Ом

Тоді знайдемо за формулою (3.12):

В, В.

ЕРС вторинних обмоток збудника двигунів компресора і вентилятора.

Маючи на увазі, що обмотки збудження двигунів компресора і вентилятора включені паралельно, напруга на них звичайно дорівнює номінальній напрузі якірних обмоток, тобто 440 В. Тому ЕРС визначається за виразом (3.12).

В, В.

ЕРС вторинних обмоток збудника тягових двигунів.

Максимальна напруга, необхідне для отримання максимального струму в обмотках збудження, може бути знайдено з виразу:

, (3.15)

де n д - число двигунів електровоза (число осей);

n д = 6;

До пер - коефіцієнт робочої перевантаження тягових двигунів;

До пер = 1,5;

I ч - часовий струм тягових двигунів (номінальний), А;

R ів - опір обмоток збудження тягового двигуна,

при максимальній температурі 110 º С, Ом.

.

Далі ЕРС кожній полуобмоткі нульового випрямляча визначається за формулою (3.12).

ЕРС обмотки власних потреб.

ЕРС цієї обмотки повинна компенсувати падіння напруги, пов'язаного з комутацією симистора, а також втрати у вихідному фільтрі. Ці втрати складуть приблизно 20%, тому ЕРС можна знайти з виразу:

. (3.16)

3.2 Вибір вентилів вторинних ланцюгів

Максимальне значення струму тиристора випрямляча, що живить двигун компресора.

Максимальне значення випрямленого струму, що протікає в якорі двигуна компресора, визначається за формулою

, (3.15)

де Р к - потужність обраного типу двигуна компресора, Вт;

До пер - коефіцієнт перевантаження по струму двигуна компресора під час пуску, К пер = 1,2.

Максимальне значення струму тиристора випрямляча, що живить двигун вентилятора.

, (3.17)

де Р в - потужність обраного типу двигуна вентилятора, Вт;

До пер - коефіцієнт перевантаження по струму двигуна вентилятора при пуску, К пер = 1,0.

Максимальні значення струмів тиристорів збудника двигунів компресора і вентилятора.

(3.18)

де - Струм збудження двигунів компресора і вентилятора, А;

До пер - коефіцієнт перевантаження струм збудження в системі автоматичного регулювання (САР) стабілізації струму, К пер = 1,0.

Максимальне значення струмів тиристорів збудника тягових двигунів.

Значення максимального струму збудження тягових двигунів знаходиться за формулою:

(3.19)

Максимальне значення струму симистора в ланцюзі власних потреб.

Оскільки симистор працює без пауз, струм симистора дорівнює струму власних потреб

(3.20)

де -Ток власних потреб електровоза;

= (50 ... 100) А, (3.21)

А.

Середнє значення струму вентилів компресорної обмотки

(3.22)

Середнє значення струму вентилів вентиляторної обмотки

(3.23)

Середнє значення струму вентилів третій обмотки

(3.24)

Середнє значення струму вентилів четвертої обмотки

(3.25)

Чинне значення струму через симистор п'ятого обмотки

, (3.26)

Попередній вибір типу тиристора по максимальному середньому (граничного) току.

Вибір типу тиристора визначається величиною середнього значення струму, а також умовами експлуатації, в які входить і частота.

Максимальна напруга на тиристорах і вибір класу вентилів.

Максимальна напруга на тиристорах буде при максимальній напрузі в контактній мережі. При цьому ЕРС на вторинних обмотках і відповідно на тиристорах визначається:

, (3.27)

де -Максимальне значення ЕРС вторинної обмотки трансформатора при максимальному робочому напрузі в контактній мережі, В;

-Максимальний робочий напруга в контактній мережі, В;

- Номінальне значення напруги в контактній мережі, В.

Максимальна напруга на вентилях компресора:

, (3.28)

Максимальна напруга на вентилях вентилятора

, (3.29)

Максимальна напруга на вентилях третій обмотки

, (3.30)

Максимальна напруга на вентилях збудника тягових двигунів

, (3.31)

Максимальна напруга на симистора

, (3.32)

За довідником вибираємо тиристори й симистор:

  1. 2ТБ161-80-8

  2. ТЧ 50-8

  3. 2Т112-10-8

  4. ТБ 400-3

  5. ТЗ 160-5

Таблиця1-Вибір тиристорів і симистора


2ТБ161-80-8

ТЧ 50-8

2Т112-10-8

ТБ 400-3

ТС160-5

80

50

10

400

160

85

70

85

70

70

800

500

150

2000

1000

40

60

10

80

100

1000

630

-

630

1000

800

800

800

300

500

800

800

800

300

500


1900


1700


150


7000


4000

200 .. 1000

100 .. 200

200 .. 1000

100 .. 1000

100 .. 1000

200

100

100

200

400

125

110

125

110

110


0,5

15


4

25


-

-


2

40


2

25

32

24

-

50

50

2,2

2,9

1,85

2,1

2

251

157

314,1

1256

502

200

750

40

400

350

3

2,5

3

5,5

5,5

350

250

70

80

70

3,2

5

10

5

5

32

20 .. 30

63 .. 100

30 .. 50

20 .. 50

При Т = max






30

30

3

35

30

30

30

3

35

30

0,24

0,28

1,8

0,06

0,14

53

34

2

1,5

1

3.3 Розрахунок величини індуктивностей згладжуючих реакторів

Призначення згладжуючих реакторів

Згладжують реактори є найпростішими вихідними фільтрами, включеними безпосередньо на виході керованих випрямлячів.

У загальному випадку вихідні фільтри повинні містити індуктивності, запасаючі енергію в магнітному полі і згладжують в основному випрямлений струм і ємності, запасаючі енергію в електричному полі і згладжують в основному напруга, прикладена до навантаження (у нашому випадку до двигуна компресора і вентилятора).

Якщо в якості фільтру використовується згладжує реактор, то він виконує дві функції: згладжування пульсацій струму і напруги двигуна. Згладжування пульсацій струму відбувається відповідно до закону електромагнітної індукції:

, (3.33)

де - ЕРС самоіндукції, що діє як інерційний фактор;

- Індуктивність згладжує реактора;

- Випрямлений струм, А.

Згладжування пульсацій напруги на двигуні відбувається за рахунок того, що змінна складова випрямленої напруги припадає на згладжує реактор, а постійна складова цієї напруги доводиться в основному на двигун, врівноважуючи противо-ЕРС , Яка практично постійна, якщо магнітний потік головних полюсів також постійний.

, (3.34)

де - Постійна, що характеризує конструкційні особливості машини;

- Магнітний потік у машині, Вб;

- Кутова швидкість, с -1.

Оскільки кутова швидкість - Величина, що змінює повільно, можна прийняти протидії ЕРС постійною.

Виведення формули для визначення величини індуктивності

Енергія, запасна в індуктивності за час програми позитивного імпульсу випрямленої напруги до навантаження, може бути визначена з виразу:

, (3.35)

де і - Відповідно максимальне і мінімальне значення випрямленого струму, А.

Розклавши на співмножники різниця квадратів струмів, отримаємо

, (3.36)

де - Середнє значення випрямленого струму, А;

- Величина пульсацій випрямленого струму, А.

Енергія, віддана індуктивністю назад в мережу і в двигун протягом часу, відповідного кутку регулювання , Визначиться з виразу:

, (3.37)

де - Кутова частота мережі живлення.

Якщо врахувати, що , Вираз (3.37) прийме вигляд:

. (3.38)

Прирівняємо і , Отримаємо

. (3.39)

З (3.39) маємо:

. (3.40)

У разі шунтування навантаження разом зі сглаживающим реактором так званим «буферним» вентилем, індуктивність віддає енергію тільки двигуну і вираз (3.38) спрощується:

. (3.41)

Вираз для визначення набуде вигляду:

. (3.42)

Підготовка даних для визначення

Отже, відповідно до формул (3.40) і (3.42), необхідно попередньо визначити величини . Так як максимальну пульсацію слід очікувати при максимальній напрузі в контактній мережі, то значення приймається рівним .

Розрахунковий кут визначиться з умови отримання стабільного номінального напруги на двигунах компресора і вентилятора при всіх значеннях напруги в контактній мережі, в тому числі і максимальному.

Отже,

(3.43)

Звідси

(3.44)

У

Значення визначається звичайним способом:

. (3.45)

Величина пульсацій випрямленого струму визначиться за формулою:

, (3.46)

де - Коефіцієнт пульсації струму двигунів компресора і вентилятора, = 0,2.

А

Зауваження щодо застосування формул (3.40) і (3.42)

При застосуванні формул (3.40) і (3.42) слід врахувати наступні зауваження:

- При використанні формул (3.40) і (3.42) необхідно мати на увазі, що вони виведені без урахування падіння напруги , Пов'язаного з комутацією вентилів. При більш точних розрахунках необхідно це падіння напруги враховувати;

- При кутах регулювання, близьких до 90 º, тобто в зоні низьких швидкостей, формули (3.40) і (3.42) не дійсні, тому у цій зоні низьких напруг випрямлений струм переривчастий. Максимальний кут регулювання , При якому можна користуватися формулами, становить 60 º.

4. Розрахунок інвертора

4.1 Визначення коефіцієнтів трансформації по кожній вторинної обмотці

Коефіцієнти трансформації по кожній вторинної обмотці визначаються, виходячи з умови отримання необхідної ЕРС і, відповідно, номінального струму у вторинній обмотці при номінальній напрузі в живильної (контактної) мережі. Тому коефіцієнти трансформації можуть бути визначені за формулою:

(4.1)

де - Мінімальний робочий напруга в контактній мережі, В;

- Номінальна ЕРС відповідної вторинної обмотки, В.

Коефіцієнт трансформації компресорної обмотки

, (4.2)

Коефіцієнт трансформації вентиляторної обмотки

, (4.3)

Коефіцієнт трансформації третього обмотки

, (4.4)

Коефіцієнт трансформації четвертої обмотки

, (4.5)

Коефіцієнт трансформації п'ятого обмотки

, (4.6)

4.2 Токи вторинних обмоток, наведені до первинної обмотці трансформатора

Ці струми можна знайти з виразу (на прикладі струму компресорної обмотки)

, (4.7)

де - Номінальний струм двигуна компресора, або, інакше кажучи, діюче значення струму вторинної обмотки, що живить двигун компресора, А;

- Коефіцієнт трансформації для обмотки, що живить двигун компресора.

Приведений до первинної обмотці струм вентиляторної обмотки

, (4.8)

Приведений до первинної обмотці струм третій обмотки

, (4.9)

Приведений до первинної обмотці струм четвертої обмотки

, (4.10)

Приведений до первинної обмотці струм п'ятого обмотки

, (4.11)

4.3 Струм первинної обмотки трансформатора

Струм первинної обмотки трансформатора знаходиться як сума приведених до первинної обмотці вторинних струмів:

, (4.12)

Необхідно врахувати, що знайдений з умови самого важкого режиму роботи струм буде максимальним робочим струмом первинної обмотки трансформатора і буде відповідати максимальним струмам вентилів інвертора.

4.4 Вибір вентилів інвертора

Середнє значення струму вентиля автономного однофазного мостового інвертора визначається за формулою:

, (4.13)

Як керованих вентилів можуть використовуватися тріодних тиристори, замикаються тиристори, силові транзистори і JGBT-транзистори.

Середнє значення струмів зворотних діодів інвертора може бути прийнято близько 60% від величини відповідних керованих вентилів інвертора

, (4.14)

При виборі зворотних діодів необхідно враховувати частотні властивості вентилів.

Вибір вентилів по напрузі здійснюється, виходячи з повторюваних напружень для діодів і і для тиристорів, які визначають клас приладів.

Максимальна напруга на вентилях визначається виразом:

, (4.15)

де - Максимальний робочий напруга в контактній мережі,

= 4000 В;

- Повний розмах пульсацій напруги на конденсаторі вхідного фільтру, В;

= (0,1 ... 0,2) , (4.16)

5. Розрахунок параметрів вхідного фільтра

5.1 Величина ємності вхідного фільтра

На електровозі застосовується імпульсне регулювання напруги на тягових двигунах. У цьому випадку доцільно підключити допоміжні ланцюга електровоза до вхідного фільтру силового ланцюга, якщо частота роботи імпульсних перетворювачів така ж, як у автономного інвертора. Таким чином, завдання зводиться до розрахунку вхідного Г - подібної фільтра імпульсного перетворювача.

Величина ємності конденсатора вхідного фільтра може бути визначена за формулою:

, (5.1)

де - Пусковий струм двигунів, обраних при розрахунку збудника, А;

, (5.2)

де - Число осей вибраного раніше електровоза;

Робоча частота фільтра, від якого живиться паралельно включених перетворювачів:

, (5.3)

5.2 Вибір конденсаторів для вхідного фільтра

При виборі конденсаторів необхідно керуватися таблицею. При цьому доведеться розраховувати кількість послідовних і паралельно включених конденсаторів з урахуванням їх величини і максимальної напруги, прикладеної до них.

Таблиця 2 - Основні технічні дані конденсаторів

Тип конденсатора

Основні параметри


, У

, Гц

С, мкФ

ФЖ-1 ,1-400

1100

-

400

ФЖ-1 ,6-600

1600

-

600

ФЖ-1 ,6-300

1600

-

300

ФСТ-0 ,75-300У2

750

400

300

ФСТ-2 ,1-160У2

2100

-

160

Малюнок 5.2 - схема з'єднання конденсатора

5.3 Величина індуктивності вхідного фільтра

Величина індуктивності може бути визначена за формулою:

, (5.4)

де - Допустима пульсація струму індуктивності вхідного фільтра, тобто в контактній мережі, А

, (5.5)

6. Функціональна схема управління інвертором

На малюнку 3 зображено функціональна схема управління інвертором, де наведено такі позначення:

ЗГ - генератор, що задає;

ДЧ - дільник частоти;

ЛЗ - лінія затримки;

Фіз - формувач замикаючих імпульсів управління для тиристорів;

ПІБ - формувач отпирающих імпульсів управління для тиристорів.

Як задає генератора найчастіше застосовують стабілізований по частоті мультівібратор з кварцовим резонатором. Імпульси з задає генератора надходять на дільник частоти, який розділяє сигнали, що надходять на тиристори VS1, 4 і VS2, 3. Оскільки використовується замикаються тиристори, необхідно формувати отпирающие і замикаючі імпульси. Лінії затримки, які можна побудувати на базі логічних схем І-НЕ, забезпечують деяку затримку відмикання чергової пари тиристорів перш, ніж відновлять свої управляючі властивості попередня пара тиристорів.

Малюнок 6 - Функціональна схема управління інвертором

Список літератури

1 Бурков А.Т. Електронна техніка та перетворювачі: Підручник для вузів ж.д. транспорту - М.: Транспорт, 1999. - 464с.

2 Чебовскій О.Г., Моісеєв Л.Г. Силові напівпровідникові прилади: Довідник. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Вища школа, 1985. - 400 с.

3 Раків В.А. Пасажирський електровоз ЧС2. Вид. 3-є, перероб. і доп. М., «Транспорт», 1976, 320с.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Курсова
156.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Проект візки електровоза і розрахунок основних несучих елементів
Розрахунок і вибір елементів реверсивного тиристорного перетворювача
Розрахунок і проектування вторинного джерела живлення
Розрахунок собівартості блоку живлення ПЕОМ
Принцип роботи електричних термометрів і створення вимірювального перетворювача для датчика
Розрахунок розмірних ланцюгів
Розрахунок лінійної ARC ланцюгів
Розрахунок складних електричних ланцюгів гармонійного струму
Розрахунок параметрів електричних ланцюгів постійного струму засобами E
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru