Контрольная Электротехника, контрольная работа № 2. (Задания), номер: 139966

"КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Задача 2.1
Расчет (с учетом сопротивления трансформатора) выпрямителя на неуправляемых вентилях, работающих на противо-ЭДС при бесконечной индуктивности сглаживающего реактора
Неуправляемый трехфазный мостовой выпрямитель питается от трехфазной электрической системы с заданным действующим значением номинального междуфазного напряжения UC и заданными пределами колебания этого напряжения в % от Uc. Заданы средние значения выпрямленного напряжения UdH и тока IdH в номинальном режиме.
Значения коммутационных (повторяющихся) перенапряжений заданы величиной отношения их к максимальному обратному напряжению выпрямителя. Значения амплитуды неповторяющихся перенапряжений заданы отношением их к среднему. Напряжение короткого замыкания трансформатора uk задано в %.
Исходные данные
Таблица 1
Показатели Вариант (предпоследняя цифра учебного шифра)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Номинальное выпрямленное напряжение
U_dH, B 250 825 1650 3300 6600
Номинальный выпрямленный ток I_dH,A 500 900 2500 1500 2000 1200 3300 1600 1000 1500
Отношение величины коммутационных перенапряжений к максимальному обратному 1,65 1,6 1,55 1,5 1,45 1,4 1,35 1,3 1,4 1,2
Колебание напряжения сети % от U_c ±9 ±10 ±8 ±7 ±10 ±9 ±8 ±7 ±5 ±6
Таблица 2
Показатели Вариант (последняя цифра учебного шифра)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Номинальное напряжение сети U_c, кВ 6 10 25 35 110
Напряжение короткого замыкания u_k,%
5,0 6,0 6,5 5,5 7,5 7,0 9 8 10 11
Отношение амплитуда неповторяющихся перенапряжений к U_dH 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5
Требуется:
1. Рассчитать проектные параметры трансформатора и выбрать его мощность из стандартной шкалы мощностей трансформаторов, выпускаемых промышленностью.
2. Определить величину угла коммутации ? при номинальной нагрузке.
3. Построить временные диаграммы фазных напряжений сетевой и вентильных обмоток трансформатора, токов в этих обмотках, выпрямленного тока и напряжения, а также напряжения на вентилях в течение одного периода переменного напряжения промышленной частоты.
4. Подобрать комплект вентилей с воздушным охлаждением, обеспечивающий номинальный режим и устойчивость к перенапряжениям заданной величины и ударному току короткого замыкания выпрямителя. Определить количество вентилей необходимых для нормальной работы выпрямителя. Нарисовать схему соединения вентилей одной фазы выпрямителя.
Задача 2.2 Расчет характеристик выпрямительно-инверторного преобразователя с учетом реактивного сопротивления трансформатора и при бесконечной индуктивности сглаживающего реактора
Вентильная обмотка преобразовательного трансформатора в выпрямительном режиме развивает ЭДС Е2В, а в инверторном включаются дополнительные секции обмотки, и развивается ЭДС Е2И. Напряжение короткого замыкания трансформатора можно считать одинаковым для обоих режимов и равным uК, %. Задан номинальный ток в выпрямительном режиме IdHB. Задан угол регулирования преобразователя в выпрямительном режиме ?.
Схема преобразователя – двухпульсовая мостовая
E2B=2500 В
Напряжение короткого замыкания трансформатора uK=10%
Угол регулирования = 25 эл.град.
Показатели Вариант (последняя цифра шифра)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Схема преобразователя Двухпульсовая с нулевым выводом Двухпульсовая мостовая
Действующее значение ЭДС вентильной обмотки в выпрямительном режиме E_2B, B 500 900 1500 2000 2500 1000 1200 1500 2000 2500
Напряжение короткого замыкания трансформатора u_k, % 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10
Угол регулирования ?, эл. град 8 12 16 20 25
Таблица 4
Показатели Вариант (последняя цифра учебного шифра)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Отношение E_2И/ E_2B 1,05 1,1 1,15 1,1 1,15
Номинальный выпрямленный ток I_dИВ, A 700 1000 1500 2000 2500 1500 2000 2500 3000 3200
Требуется:
1. Составить схему преобразователя, показав на ней переключатели, необходимые для перехода из выпрямительного режима в инверторный и обратно. Обозначить положения переключателей: «выпр» и «инв». На схеме также должна быть приведена структурная схема системы управления тиристорами
3. Построить искусственную горизонтальную внешнюю характеристику инвертора на уровне напряжения холостого хода выпрямительного режима
4. Построить ограничительную характеристику инвертора. Определить предельно допустимый ток инвертора при внешней искусственной характеристике, построенной по п.3.
5. Найти угол опережения инвертора ?, угол коммутации ? и угол запаса ? при номинальном токе в режиме инвертирования IНИ и напряжении равном напряжению искусственной характеристики
6. Построить входную (внешнюю) характеристику инвертора при вычисленном в п.5. угле опережения ?
7. Вычислить коэффициент мощности преобразователя в выпрямительном и инверторном режимах
8. Построить диаграммы подачи управляющих импульсов, протекания тока в вентилях и напряжения на шинах постоянного тока для двух режимов преобразователя: выпрямительного с заданным углом регулирования ? и номинальным током IdHB и инверторного с током IdНИ
"