АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ТИПЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В СОСТАВЕ
ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ И ПРИНЦИПЫ ИХ РАБОТЫ 7
1.1 Диоды 7
1.2 Тиристоры 10
1.3 Транзисторы 12
1.3.1 Биполярный транзистор 12
1.3.2 Полевой транзистор 14
1.3.3 IGBT-транзистор 15
1.4 Системы управления преобразователями 17
1.4.1 Система импульсно-фазового управления 18
2 СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ 21
2.1 Подход к анализу силовых преобразователей энергии 22
2.2 Тиристорный преоборазователь - двигатель 23
3 РАСЧЕТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО
ТОКА 25
3.1 Исходные данные для расчета 25
3.2 Выбор преобразовательного трансформатора 26
3.3 Выбор тиристоров 29
3.4 Выбор реактора для ограничения уравнительных токов 32
3.5 Выбор сглаживающего дросселя 34
3.6 Расчет и выбор элементов защиты тиристорного преобразователя .. 35
3.7 Расчет и построение характеристик 40
3.8 Минимальный угол инвертирования 44
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ
ПОСТОЯННОГО ТОКА 45
4.1 Разработка модели в программе Matlab/Simulink 45
4.2 Анализ работы преобразователя на модели 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 53
Как известно, питание ответственных нагрузок, чувствительных к изменению тока во времени, следует осуществлять путем подачи постоянного, не изменяющегося во времени, тока. Подавать постоянный ток к такому потребителю можно путем установки генераторов постоянного тока, установленных как можно ближе к нагрузке, либо использовать специальные полупроводниковые приборы, основная функция которых выпрямление синусоиды тока. Недостатком применения генераторов в сравнении с полупроводниковыми приборами является их пониженная надежность ввиду наличия вращающихся частей, а также более высокая стоимость. Также, применение полупроводниковых преобразователей позволяет обеспечивать регулирование в ходе технологического процесса для достижения наилучшего качества поступающей к потребителю энергии.
В данной работе рассмотрены вопросы расчета и моделирования силового полупроводникового преобразователя для электроснабжения потребителя. В качестве потребителя выступил двигатель постоянного тока ДПМ серии 2П.
Первоначально выполнены расчеты для преобразователя и его питающего трансформатора, по результатам которых выбраны преобразовательный трансформатор ТСЗП-630/6/0,4 и силовые ключи для выпрямителя марки Т143-800. Схема преобразователя выбрана как встречно-параллельная трёхфазная мостовая. Далее были рассчитаны и выбраны элементы защиты преобразователя от перенапряжений - конденсаторы, резисторы и диоды. Также рассмотрены вопросы управления преобразователем. Принята к установке синхронная многоканальная система импульсно-фазового управления.
В завершении выполнено моделирование работы преобразователя в программе Matlab/Simulink. Для этого в программе собрана модель преобразовательной установки и система управления ею. На модели выполнено исследование работы преобразователя в разных режимах. Полученный материал позволит проводить расчеты с новыми данными для подобных потребителей, изучать принципы их работы, а так же опытным путем исследовать их влияние на потребителей.
