Оптимизация параметров и режимов работы выпрямителей

Введение 4
1 Схемы выпрямителей и их классификация 5
2 Аналитическое описание процессов протекающих в схемах выпрямителей 9
3 Моделирование выпрямителей в среде Micro-Cap 11
3.1 Моделирование и исследование выпрямителей 11
3.2 Автоматизированный расчет параметров силовой цепи выпрямителей 13
3.3 Предварительный расчёт параметров выпрямителей 14
3.4 Исследование влияния момента подключения выпрямителя к сети на
величину максимального тока нагрузки 17
3.5 Исследование квазиустановившихся электромагнитных процессов и
обеспечение заданных статических показателей 21
3.6 Исследования переходных процессов и определение динамических
показателей 21
4 Исследование выпрямителей при двойном броске тока через дроссель
относительно номинального значения 22
4.1 Исследование влияния момента подключения выпрямителя к сети на
величину максимального тока нагрузки 22
4.2 Инженерный расчет параметров выпрямителей обеспечивающих двойной
бросок тока по отношению к номинальному при включении в сеть 29
4.3 Примеры расчета параметров выпрямителей 31
5 Исследование выпрямителей при тройном броске тока через дроссель
относительно номинального значения 45
5.1 Исследование влияния момента подключения выпрямителя к сети на
величину максимального тока нагрузки 45
5.2 Инженерный расчет параметров выпрямителей обеспечивающих тройной
бросок тока по отношению к номинальному при включении в сеть 50
5.3 Примеры расчета параметров выпрямителей 52
5.4 Погрешность математического описания схем в сравнении с результатами
моделирования 59
6 Моделирование управляемых выпрямителей в среде Microcap 63
6.1 Особенности моделирования управляемых выпрямителей 63
6.2 Формирование оптимального управления при включении выпрямителя в
сеть и его оптимизация 67
7 Заключение 70
8 Список использованных источников 71

Купить

До широкого применения ЭВМ методики расчета различных устройств имели приближенный характер и учитывали только процессы, протекающие в статических режимах. Это объясняется тем, что динамические режимы сложных устройств аналитически трудно разрешимы.
Режим работы и параметры отдельных элементов выпрямителя согласуются с заданными условиями работы потребителя постоянного тока. Поэтому основная задача теории выпрямительных устройств сводится к определению расчетных соотношений, позволяющих по заданному режиму работы потребителя определить электрические параметры элементов выпрямителя и затем произвести выбор этих элементов по каталогу или, если это необходимо, рассчитать их. Известные методики расчета [1,2] содержат большой объем справочного и графического материала, усложняющего расчет параметров выпрямителей. И они не учитывают перегрузки по току и напряжению, вызванные переходными процессами. В методике автоматизированного расчета [3] параметры выпрямителя обеспечивают заданные амплитуды пульсаций тока в дросселе сглаживающего фильтра и напряжения на нагрузке.
Потребители энергии предъявляют основные требования к качеству выпрямленного напряжения, задавая амплитуду пульсаций напряжения на нагрузке в пределах (0.5 - 8) %. Пульсации тока в дросселе потребителей энергии не волнуют, поскольку являются внутренней характеристикой выпрямителя, определяющей перегрузки по току в вентилях и обмотках трансформатора. Величину индуктивности дросселя сглаживающего фильтра желательно выбирать минимальной из-за массогабаритных и стоимостных показателей. Требуемое качество выпрямленного напряжения при этом обеспечивается подбором емкости конденсатора фильтра. Но малая индуктивность дросселя фильтра, вызывает большие броски тока через вентили при включении выпрямителя и может вывести их из строя.
Целью данного проекта является: разработать новый подход к расчету параметров выпрямителей, основанный на выборе такой индуктивности дросселя, которая ограничивает увеличение тока при включении выпрямителя в сеть на уровне двойного или тройного тока нагрузки, который позволит достичь оптимального соотношения между качественными и массогабаритными показателями. В инженерной практике полупроводниковые элементы обычно выбираются с запасом по току, поэтому вентили не выйдут из строя и индуктивность будет минимально возможной.
В данном дипломном проекте также будет уделено внимание управляемым выпрямителям. Благодаря возможности плавного включения этих типов выпрямителей, появляется возможность ещё большего уменьшения индуктивности дросселя сглаживающего фильтра, а следовательно, и массогабаритных показателей.

Купить