Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2011 в 07:36, курсовая работа
Основными элементами тяговых подстанций постоянного тока электрических железных дорог, метрополитена, городского и рудничного (карьерного) электротранспорта являются мощные выпрямительные, инверторные и выпрямительно-инверторные преобразователи, являющиеся промежуточными звеньями между источниками и приемниками электроэнергии. Выпрямители должны обеспечивать надежное питание тяговых двигателей электроподвижного состава, инверторы - надежный прием избыточных токов рекуперации, выпрямительно-инверторные преобразователи - совмещать их функции.
Введение…………………………………………………………………………........5
1 Принцип работы преобразователя…………………………………........................6
Описание схемы и режима работы…………………………………………..........6
Предварительный анализ электромагнитных процессов в схеме…………........8
2 Расчет основных параметров схемы преобразователя………………………........11
2.1 Расчет напряжений на элементах схемы…………………………………….......11
2.2 Расчет токов в цепях схемы…………………………………………………........12
2.3 Расчет мощностей трансформатора…………..………………………….............13
2.4 Расчет продолжительности коммутации тока……………………………..........14
3 Выбор трансформатора……………………………………………………..............16
3.1 Критерии выбора трансформатора........................................................................16
3.2 Тип выбранного трансформатора и его основные параметры............................16
4 Проект вентильной части преобразователя………………………………….........19
4.1 Выбор вентилей по типу и классу…………………………………………..........19
4.2 Расчет допустимых токов вентилей в заданных условиях………………..........22
4.3 Расчет группового соединения вентилей…………………………………..........25
5 Схема главных электрических соединений преобразователя …...........................29
5.1 Разработка схемы главных электрических соединений преобразователя....29
5.2 Выбор типа и обоснование примененных оборудования и аппаратов в схеме.29
6 Диаграммы электромагнитных процессов в схеме преобразователя………........33
7 Расчет эксплуатационных характеристик и параметров, характеризующих
качество электроэнергии……………………………………………………….......36
7.1 Качество выпрямленного напряжения……………………………………..........36
7.2 Качество сетевого тока………………………………………………………........38
7.3 Внешняя характеристика……………………………………………………........39
7.4 Характеристика коэффициента мощности…………………………………........40
7.5 Характеристика коэффициента полезного действия……………………….......42
Заключение……………………………………………………………………….........45
Библиографический список…………………………………………………….. .......46
Результаты
расчета КПД преобразователя
для неуправляемого и управляемого
режимов представлены в таблице 7 и 8 соответственно.
Таблица
7 – Результаты расчета КПД преобразователя
для неуправляемого режима работы
| Id,
А |
Ud,
В |
Pd | DPт | DPв | DP | h | |||
| кВт | А | В | кВт | – | |||||
| 640 | 3408,63 | 2181,53 | 3,6 | 38,6 | 10240 | 1,250 | 12,80 | 51,40 | 0,976 |
| 1280 | 3406,42 | 4360,21 | 14,4 | 49,4 | 20480 | 1,301 | 26,64 | 76,04 | 0,983 |
| 1920 | 3404,20 | 6536,06 | 32,4 | 67,4 | 30720 | 1,351 | 41,50 | 108,90 | 0,983 |
| 2560 | 3401,98 | 8709,07 | 57,6 | 92,6 | 40960 | 1,401 | 57,39 | 149,99 | 0,983 |
| 3200 | 3399,77 | 10879,25 | 90 | 125 | 51200 | 1,451 | 74,31 | 199,31 | 0,982 |
Таблица
8 – Результаты расчета КПД преобразователя
для управляемого режима работы
| Id,
А |
Ud,
В |
Pd | DPт | DPв | DP | h | |||
| кВт | А | В | кВт | – | |||||
| 640 | 2742,83 | 1755,41 | 3,6 | 38,6 | 10240 | 1,250 | 12,80 | 51,40 | 0,971 |
| 1280 | 2722,88 | 3485,29 | 14,4 | 49,4 | 20480 | 1,301 | 26,64 | 76,04 | 0,978 |
| 1920 | 2702,92 | 5189,61 | 32,4 | 67,4 | 30720 | 1,351 | 41,50 | 108,90 | 0,979 |
| 2560 | 2682,97 | 6868,40 | 57,6 | 92,6 | 40960 | 1,401 | 57,39 | 149,99 | 0,978 |
| 3200 | 2663,01 | 8521,64 | 90 | 125 | 51200 | 1,451 | 74,31 | 199,31 | 0,977 |
График
зависимости КПД от коэффициента нагрузки
представлен на рисунке 10.
Рисунок 10 – График зависимости КПД от коэффициента нагрузки
Заключение
В курсовой работе спроектирован выпрямительный преобразователь для тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока с одноступенчатой трансформацией. В ходе работы определены основные параметры схемы преобразователя, произведен выбор трансформатора и тиристоров с охладителями. Рассчитано групповое соединение вентилей, выбрана коммутационная, защитная и измерительная аппаратура. Определены показатели, характеризующие качество электрической энергии на выходе и входе преобразователя, построены диаграммы электромагнитных процессов и рассчитаны эксплуатационные характеристики.
При
сравнении спроектированного
1
Проектирование
51 с.
2 Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Силовые полупроводнико-вые приборы: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1985. 400 с.
3 Барковский Б.С. Теория выпрямления тока на тяговых подстанциях: Конспект лекций/ Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1981. 50 с.
4 Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электронная техника и преобразователи в электроснабжении»/ Е.Ю. Салита, Т.В. Комякова, Т.В. Ковалева; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. 40 с.
5 Силовые преобразователи тяговых подстанций и электроподвижного состава: Учебное пособие / Е.Ю. Салита, Г.С. Магай, Т.В. Комякова, Т.В. Ковалева, С.В. Швецов; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2005. 103 с.
6 Давыдова И.К., Попов Б.И., Эрлих В.М. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. М.: Транспорт, 1978. 416 с.
7
Новое оборудование для проектирования
тяговых и трансформаторных подстанций:
Учебное пособие / Г.С. Магай, Е.Ю. Салита,
Т.В. Комякова,
А.М. Сапельченко, Т.В. Ковалева, В.А. Кващук;
Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск,
2005. 81 с.
Информация о работе Проектирование преобразователя для тяговой подстанции постоянного тока