Xreferat.com » Рефераты по коммуникации и связи » Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

РЕФЕРАТ


Курсова робота містить сторінок, 12 ілюстрацій, 1 додаток – схема керованого випрямляча в зборі, функціональна схема з характеристиками, 5 джерел.

Ціль курсової роботи – розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом, СІФУ (у даному випадку – система імпульсно-фазового керування), джерела живлення, що включений у схему СІФУ.

У курсовому проекті проводиться опис схеми керованого випрямляча, обгрунтування вибору елементів, розроблений захист пристрою від аварійних режимів, при розрахунку враховувалось коливання величини живлячьої напруги, для підсилення несинусоїдальних сигналів на вході випрямляча передбачений нульовий вентиль.

Розроблений випрямляч може використовуватись для живлення двигунів постійного струму і регулювання швидкості їхнього обертання. Зарядки акумуляторів,у зварювальних апаратах, електроапаратурі.

Схема разрахованного випрямляча має наступні достоїнства: відносна простота, використання однієї СІФУ, мала кількість елементів, простота в керуванні, налагоджені і с борці. До недоліку можна віднести великий коефіцієнт пульсації і в наслідок цього необхідні необхідність застосування в деяких випадках додаткові стабілізатори.

Зроблено докладний розрахунок схеми випрямляча, стабілізатора, тригера Шмідта, що є елементо сіфу, що дозволяє в разі потреби модифікувати схему.

СХЕМА, РОЗРАХУНОК, ФОРМА НАПРУГИ, ВИПРЯМЛЯЧ, СІФУ, КЕРУВАННЯ.


Зміст


Введення

1. Розрахунок схема керованого випрямляча

1.1 Вибір схеми і розрахунок основних параметрів випрямляча

1.2 основні параметри випрямляча в керованому режимі

1.3 Вибір елементів керованого випрямляча

1.4 Розрахунок регулюючої характеристики керованого випрямляча

1.5 Вибір захисту тиристорів від перевантажень по струму та напрузі

2. Проектування СІФУ

2.1 Розрахунок параметрів пускових імпульсів

2.2 Розрахунок керування тиристорами

2.3Визначаємо параметри вхідного ланцюга керування тиристорами

2.4 Розрахунок параметрів блокінг генератора

2.5 Розрахунок ланцюга, що диференціює

2.6 Розрахунок елементів блоку синхронізації

3. Розрахунок параметрів джерела живлення СІФУ

3.1 Вибір схеми і розрахунок основних параметрів джерела живлення

3.2 Розрахунок параметрів фільтрів, що згладжує

3.3 Розрахунок мостового випрямляча

4. Модулювання

Висновки

Додаток А Перечень елементів керованого випрямляча і СІФУ

Перелік посилань


ВВЕДЕННЯ


В наш час системи перетворення змінної синусоїдальної напруги і струму в постійну практично повністю представлені напівпровідниковими випрямлячами. Дуже часто необхідно релегувати величину отриманої постійної напруги. Економічно та вигодно поставити випрямляч с системо імпульсно-фазового керування через її відносну дешевизну, високий ККД і її крипакність.

В даній курсовій роботі розглядується двополуперіодний керований випрямляч. Його призначення – перетворення напруги, що змінюється, по синусоїдальному закону в пульсуюче. Даний випрямляч складається з наступних складових частин: трансформатор – для перетворення напругу живлення в необхідну по велечені; блок вентилів, що змінює форму напруги в необхідну.

Виконаний випрямляч побудований на керованих вентилях (тиристорах), для керування якими використовуються система імпульсно-фазового керування. Її задача – подати на керуючі електроди тиристорів прямокутні імпульси з необхідним зсувом по фазі щодо самостійного включення вентиля.


1 РОЗРАХУНОК СХЕМИ КЕРОВАНОГО ВИПРЯМЛЯЧА


1.1 Вибір схеми і розрахунок основних параметрів випрямляча.


Відповідно до завдання приймаємо схему випрямляча з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 1.1 — Керований випрямляч з нульовим виводом


На початку розрахунок проводимо в некерованому режимі, тобто при Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом. Оскільки напруга мережі може коливатися в межах Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомвизначимо величини випрямленої напруги на навантаженні:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомвипрямлена напруга на навантаженні при нормальній напрузі мережі;

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом випрямлена напруга при підвищеній напрузі мережі.

З визначуваний:

де Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом- максимальна зворотна напруга на тиристорах.


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом - середнє значення струму тиристора.

Із значень Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом і Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом вибираємо тип тиристора КУ108М.

Визначаємо активний опір фази трансформатора:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де — Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом — коефіцієнт, залежний від схеми випрямляння;

B — магнітна індукція в магнітопроводі;

S — число стрижнів магнітопровода для трансформаторів.

Визначаємо індуктивність розсіяння обмоток трансформатора:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де — Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом.

Визначаємо напругу холостого ходу з урахуванням опору фази трансформатора Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом і падіння напруги на дроселі Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом=6 — число пульсацій в кривій випрямленої напруги за період мережі;

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом=0,7(В) — падіння напруги на тиристорах;

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом — падіння напруги на дроселях;

Напруга на вторинних обмотках трансформатора:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Дійсний струм вторинної обмотки:

Коефіцієнт трансформації для обмоток:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Типова потужність трансформатора:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначуваний кут комутації:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначаємо мінімально допустиму індуктивність дроселя фільтру:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Внутрішній опір випрямляча:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомККД випрямляча:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом — коефіцієнт корисної дії трансформатора;

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом — витрати потужності на випрямних тиристорах;

N — число тиристорів в схем N=1, оскільки в кожен момент часу працює 1 тиристор.


1.2 Основні параметри випрямляча в керованому режимі.


Визначаємо максимальний і мінімальний кути регулювання:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Мінімальний і максимальний кути провідності тиристорів:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Мінімальна напруга на навантаженні:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Струм в тиристорі:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Струм в навантаженні:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом



Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомМаксимальний струм через діод:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


1.3 Вибір елементів керованого випрямляча


Вентилі до тиристорів вибираються з умови максимальної зворотної напруги і найбільших значень струмів.

для тиристорів - Uo6p макс =139,9(В); Iа=42,9 (А); для діодів -Uo6p макс 387,8 (В); Iд.ср=43,1 (А); для нульового вентиля - Uo6p. макс =387,8 (В); 10=60 (А).

Вибираємо для випрямляча два тиристори типу КУ108М. Для охолоджування тиристорів «застосовуємо типові охолоджувачі М-6а.»

Принимаємо тиристори и діоди с допустимим обраною напругою:


Uобр max = 387,8(В).


Припустимі токи через тиристори і силові вентилі залежать від кута провідності l и не перевищують 40%*Iн.

Тиристори на струм

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Нульовий діод на струм


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


1.4 Розрахунок регулювальної характеристики керованого випрямляча.


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомЗагальна розрахункова формула для всього сімейства характеристик навантажень:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 1.2 – Регуліровачная характеристіка випрямляча


1.5 Вибір захисту тиристорів від перевантажень по струму і напрузі.


Для захисту тиристорів від перевантажень застосовуємо плавкий швидкодіючий запобіжник. Досить поставити запобіжник в ланцюзі навантаження.

Струм плавкої вставки:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де Кэ.пер - коефіцієнт можливого експлуатаційного перевантаження, Кэ.пер=1,2.

Kl - коефіцієнт, що характеризує співвідношення струмів в ідеальному випрямлячі, К1=0,5.

Ki - коефіцієнт враховує відхилення форми опорною юка нежилей від прямокутної, Ki=l,05

n - коефіцієнт трансформатора, n=1,5.

Приймаємо до установки швидкодіючі запобіжники типу ПНБ-5-380/100.

Захист від комутаційних перенапруженні здійснюється включенням RC ланцюжків на вхідних тванях перетворювача


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 1.3 – схема захисту вентильних блоків від перевонтажень по струму і напрузі.


Для ослаблення перенапруження використовуваний Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом - ланцюжки, які включаються паралельно тиристору. Такий ланцюжок спільно з індуктивностями ланцюга комутації утворює послідовний коливальний контур. Конденсатор обмежує перенапруження, а резистор — струм розряду цього конденсатора при відмиканні і запобігає коливанням в послідовному контурі. Параметри ланцюжків визначимо по наступних співвідношеннях:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Величина напруги на конденсаторі:

Cтрум розряду контура:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де Rдv1 – динамічний опір відкритого тиристора.

Потужність розсіяння на резисторі:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


По довіднику вибираємо конденсатори C2, С3 – MБM-5.6мкФ-320ВРозрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом, резисторы R2, R3 – ПЭВ-100-100-Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


2. ПРОЕКТУВАННЯ СІФУ


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 2.1 – Принципова схема


2.1 Розрахунок параметрів пускових імпульсів


Визначаємо необхідну тривалість імпульсу керування Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом, виходячи з знання кута комутації Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом, визначеного при розрахунку силових схем:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Приймалося во увагу, що 1 електричний градус зразково дорівнює 56мкс.


2.2 Розрахунок керування тиристорами.


Для тиристорів КУ108М визначаємо токи і напруги керування:

Напруга керування: Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом.

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


2.3 Визначаемо параметри вхідного ланцуга керування тиристорами


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 2.2 – схема вхідного кола тиристора.


Ланцюги керування тиристорів живляться через вихідний трансформа-тор і обмежучі елементиРозрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом і Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом.

Визначаємо величину обмежуючого опору Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначаємо внутрішній топір керуючого переходу тиристора Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначаємо потужність розсіювання на резисторі Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом,з огляду на імпульсний характер навантаження (10%):

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Приймаємо ризистор ОМЛТ з опором, рівним 35 Ом.

Для обмеження негативних викидів встановлюється діод VD4. Шунтирующий діод приймаємо типу КД205ДО.

Тому що в схемі випрямляча з 2-ма тиристорами то схему вхідного ланцюга тиристора необхідно дублювати 2 рази.


2.4 Розрахунок параметрів блокінг-генератора


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 2.3 – Схема блокінг генератора.


Вихідні данні: напруга живлення Ек=20(В); опір навантаження:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Тривалість вхідного імпульсу tu=0,023(c); вихідна напруга Uвих.=10(В) вихідній струм Iвих.=0,1(А); період повторення імпульсів Т=0,02(с).

Коефіцієнт трансформацій:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначемо приведений опір у ланцюзі колектора:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Знаходимо амплітуду імпульсів трансформатора I2= Iвих.=0,65(А).

Визначаємо струм первинної обмотки трансформатора:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Знаходимо допустиме навантаження на колекторі:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначаємо максимальну потужність первинної обмотки трансформатора:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


По максимальній потужності і допустимому навантаженні на колекторі первинній обмоці вибираємо транзистор типу П606 з параметрами:

напруга колектора – Uкє=35(У);

струм колектора – Iк=1,5(А);

потужність розсіювання - Pрас.макс.=3(Ут);

коефіцієнт передачі по струму – β=40;

зворотній струм колектора – Iк0=0,002(А);

об'ємний опір бази – rб=30(ОМ);

Подаємо підключення навантаження через окрему обмотку з коефіцієнтом передачі:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Вибираємо коефіцієнт трансформації n0=Wб/Wк близький до оптимального:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Визначаємо опір часозадаючього резистора R11 з умов:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


R11(10…20…20)Rвх(10…20…20)rб=600(Ом).

Приймаємо: R11=620(Ом) типу ОМЛТ – 1.

Знаходимо ємність часозадоючого конденсатора:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Попередньо визначаємо:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Приймаємо конденсатор типу ДО71 ємністю 57 мкФ.

Визначаємо індуктивність колекторної обмотки імпульсного трансформатора:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Вибираємо тородідальне осереддя з фериту марки 1500 НМ3 10х6,0х2,0. Магнітна проникність:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


де µн – початкова магнітна проникність ферамагниту марки 1500 НМ µн=1500;

µ0 – магнітна проникність феритів, µ0=4π10-7 Гн/м;

l – середня довжина магнітної лінії, l=24 мм2;

S – поперечний переріз кільця феріта, S=3,9 мм2.

Знаходимо кількість вітків колективної і базової обмотки трансформатора:


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Приймаємо Wk/Wб=12, отже, навантажувальна обмотка буде містити:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Приймаємо: Uсм=0,2Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомЕк=0,2Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом20=4(В).

Знаходимо величину опору в ланцюзі емітера:

Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом


Приймаємо до установки R12=25(Ом).

Знаходимо величину шунтируючого діода по сумарній напрузі на колекторі транзистора в момент ударного порушення контуру Uк=2Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомЕк=40(В) і струму колекторній обмотці Iµ=Ik=1,5(А). вибираємо діод КД 208А.


2.5 Розрахунок тригера Шмідта


Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом

Рисунок 2.4 – Схема тригера Шмідта.

Вихідні данні: амплітуда вихідних імпульсів Um=(1,1…..15) Uсм=7,2(В); період проходження імпульсів запуску Т=0,02(с); мінімальна тривалість імпульсів, tu.зап.=0,1Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомtu.у=0,23Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом10-3(с), напруга джерела живлення Ек=20(В).

Визначаємо максимальну тривалість вихідного імпульсу граничного пристрою з умови:


tu.вих.макс.≥(α-γ)Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом56Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом10-6+2,3Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводом10-4=3,45(мс)


Вибираємо транзистор VT3, VT2 з умови:


Uк.доп.≥Ек=20(В)


Цим вимогам задовільняє транзистори КТ 104А с параметрами: Uк.доп.=30(В); Iк.доп=50(мА); β=36; f=5(мГц); Iк0=300(мкА); P=150(мВТ).

Визначаємо струм насичення :


Iкн=0,8Розрахунок керованого випрямляча за схемою з нульовим виводомIк.доп=0,8Розрахунок керованого випрямляча за схемою з
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: