Расчет управляемого выпрямителя и СИФУ. Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет управляемого выпрямителя и СИФУ
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Донбасская государственная машиностроительная
академия
Кафедра автоматизации
производственных процессов
тема: «Расчет управляемого
выпрямителя и СИФУ»
Курсовая работа содержит
21 страницу, 9 иллюстраций, 1 приложение и 2 чертежа - схема управляемого
выпрямителя в сборе, функциональная схема с характеристиками, 4 источника.
Цель курсовой работы –
расчет управляемого выпрямителя по схеме с нулевым диодом, СИФУ (в данном
случае - системы амплитудно-импульсного управления), источника питания, который
включен в схему СИФУ.
В курсовом проекте
приводится описание схемы управляемого выпрямителя, обоснование выбора
элементов, разработана защита устройства от аварийных режимов, при расчете
учитывалось колебание величины питающего напряжения, для устранения
несинусоидальных сигналов на входе выпрямителя предусмотрен нулевой вентиль.
Разработанный
выпрямитель может использоваться
для питания двигателей постоянного тока и управления скоростью их вращения,
зарядки аккумуляторов, в сварочных аппаратах, электроаппаратуре.
Схема рассчитанного
выпрямителя имеет следующие достоинства: относительная простота, использование
одной СИФУ, малое количество элементов, простота в управлении, наладке и
сборке. К недостаткам можно отнести большой коэффициент пульсации и в следствие
этого необходимость применения в некоторых случаях дополнительно стабилизатора.
Сделан подробный
расчет схем выпрямителей, стабилизатора, триггера Шмидта, являющихся элементами
СИФУ, что позволяет в случае необходимости модифицировать схему, включив в нее
устройства, выполняющие функции указанных, но по некоторым причинам являющиеся
более предпочтительными.
1. Расчет схемы управляемого
выпрямителя
1.1 Выбор схемы и расчет основных
параметров выпрямителя
1.2 Основные параметры выпрямителя в
управляемом режиме
1.3 Выбор элементов управляемого
выпрямителя
1.4 Расчет регулировочной
характеристики управляемого выпрямителя
1.5 Выбор защиты тиристоров от
перегрузок по току и напряжению
2.1 Расчет параметров пусковых импульсов
2.2 Расчет цепи управления
тиристорами
2.3 Расчет элементов триггера Шмидта
2.4 Расчет стабилизатора напряжения,
выпрямителей
2.4.2 Расчет выпрямителя по схеме с
нулевым выводом
2.5 Расчет элементов схемы импульсного
усилителя
Приложение А Перечень элементов
управляемого выпрямителя и СИФУ
В настоящее системы
преобразования переменного синусоидального напряжения и тока в постоянные
практически полностью представлены полупроводниковыми выпрямителями. Очень
часто также необходимо регулировать величину полученного постоянного
напряжения. Экономически выгодно снабдить выпрямитель системой импульсно-фазового
управления в силу относительной ее дешевизны, высокого КПД и компактности.
В данной курсовой работе
рассматривался двухполупериодный управляемый выпрямитель. Его назначение –
преобразование напряжения, изменяющегося по синусоидальному закону в
пульсирующее. Данный выпрямитель состоит из следующих составных частей:
трансформатор – для преобразования напряжения питания в требуемое по величине;
блок вентилей, изменяющих форму напряжения в требуемую; нулевой диод,
устраняющий отрицательные выбросы напряжения на нагрузке.
Используемый выпрямитель
построен на управляемых вентилях (тиристорах), для управления которыми
используется система аплитудно-фазового управления. Ее задача – подать на
управляющие электроды тиристоров прямоугольные импульсы с требуемым сдвигом по
фазе относительно самостоятельного включения вентиля.
1.1 Выбор схемы и
расчет основных параметров выпрямителя
В соответствии с заданием
принимаем схему выпрямителя с нулевым диодом.
Рисунок 1.1 — Управляемый
выпрямитель с нулевым диодом
где выпрямленное напряжение на нагрузке при
нормальном напряжении сети;
выпрямленное
напряжение при повышенном напряжении сети.
—
максимальное обратное напряжение на тиристорах;
Определяем активное
сопротивление фазы трансформатора:
—
коэффициент, зависящий от схемы выпрямления
B — магнитная индукция в
магнитопроводе
S — число стержней
магнитопровода для трансформаторов
Определяем индуктивность
рассеяния обмоток трансформатора:
Определяем напряжение
холостого хода с учетом сопротивления фазы трансформатора и падения напряжения на дросселе :
где — число пульсаций в кривой выпрямленного
напряжения за период сети.
Напряжение на вторичных
обмотках трансформатора .
Действительный ток вторичной
обмотки .
Коэффициент трансформации
для обмоток «треугольник-треугольник»
Определяем минимально
допустимую индуктивность дросселя фильтра:
Внутреннее сопротивление
выпрямителя:
—
коэффициент полезного действия трансформатора;
—
потери мощности на выпрямительных диодах;
N — число тиристоров в
схеме. N=1, поскольку в каждый момент времени работает 1 тиристор.
1.2 Основные параметры
выпрямителя в управляемом режиме
Определяем максимальный и
минимальный углы регулирования:
Минимальный и
максимальный углы проводимости тиристоров:
тиристор Т222-20-12 и
типовой охладитель М-6А.
-
диод ВЛ50 с типовым охладителем М-6А.
1.4 Расчет регулировочной
характеристики управляемого выпрямителя
Общая расчетная формула
для всего семейства нагрузочных характеристик:
Рисунок 1.2 —
Регулировочная характеристика выпрямителя
1.5 Выбор защиты
тиристоров от перегрузок по току и напряжению
Для защиты тиристоров от
перегрузок применяем плавкий быстродействующий предохранитель. Достаточно
поставить предохранитель в цепи нагрузки.
Выбираем плавкую вставку
ПНБ-5-380/100.
Для ослабления
перенапряжения используем - цепочки, которые
включаются параллельно тиристору. Такая цепочка совместно с индуктивностями
цепи коммутации образует последовательный колебательный контур. Конденсатор
ограничивает перенапряжения, а резистор — ток разряда этого конденсатора при
отпирании и предотвращает колебания в последовательном контуре. Параметры
цепочек определим по следующим соотношениям:
Величина напряжения на
конденсаторе ток разряда контура
Rдv1 – динамическое сопротивление
открытого тиристора.
По справочнику выбираем
конденсаторы C2, С3 – MБM-5.6мкФ-320В , резисторы R2, R3 –
ПЭВ-100-100-
Рисунок 1.3 — Схема
управляемого выпрямителя с защитой
2.1 Расчет параметров
пусковых импульсов
Определяем требуемую длительность
импульса управления , исходя из знания угла
коммутации , определенного при расчете силовых
схем:
Принималось во внимание,
что 1 электрический градус примерно равен 56мкс.
Для тиристоров Т222-20-12
определяем токи и напряжения управления:
2.2 Расчет цепи
управления тиристорами
Рисунок 2.1 - Схема
входной цепи тиристора
Находим внутренне
сопротивление управляющего перехода тиристора
Определяем мощность
рассеяния на резисторе Ro и выбираем по каталогу: Резистор
МЛТ-0.7-33
Определим выносную
мощность импульсного усилителя:
Диод выбираем по току
управления и обратному напряжению – в данном случае напряжению управления –
2Д201Б с допустимым прямым током 5(А) и обратным напряжением 100(В).
Примем тогда амплитуда выходных импульсов Период следования импульсов запуска Минимальная длительность запускающих
импульсов
Максимальная длительность
выходного импульса порогового устройства
Выбираем транзисторы VT4
и VT5 из условия которому удовлетворяют
транзисторы типа КТ817,с параметрами:
Резистор мощность рассеяния на резисторе R5 Выбираем резистор МЛТ-0,8-510
Мощность
рассеяния на резисторе R4:
Принимаем
резистор ПЭВ-2.4Вт -1.5кОм
Принимаем резистор
МЛТ-0.25-1.2 кОм .
Выбираем сопротивление
типа МЛТ-0.62-360 .
2.4 Расчет стабилизатора напряжения,
выпрямителей
Рисунок 2.3 -
Стабилизатор напряжения, выпрямитель с нулевым выводом
По этим параметрам
выбираем диоды типа VD5, VD6 - КД105А
Сопротивление резистора
R2 определяется в результате наладки.
Суммарный ток нагрузки
источника питания – 0,2(А).
Определим минимально
допустимое входное напряжение стабилизатора:
Номинальное и
максимальное значения напряжения на входе стабилизатора при колебании сети на
+10%:
максимальное падение на
регулирующем транзисторе:
Максимальная мощность
рассеяния на транзисторе VT2:
Выбираем регулирующий
транзистор П214 с параметрами:
Определяем величину
сопротивления R1
Выбираем сопротивление
типа МЛТ-0,15Вт-680Ом
2.4.2 Расчет
выпрямителя по схеме с нулевым выводом
Определяем анодный ток и
обратное напряжение для диодов VD1..VD4:
Определяем параметры
силового трансформатора:
Находим коэффициент
трансформации трансформатора:
Ток первичной обмотки
трансформатора
По мощности выбираем
трансформатор ТПП
2.5 Расчет параметров
элементов схемы импульсного усилителя
Рисунок 2.4 - Схема
ипульсного усилителя
При подаче напряжения на
конденсатор динистор Vs1 закрыт, следовательно, максимальное напряжение на
конденсаторе -
Транзистор VT4 выбираем
по напряжению коллектор-эмиттер, большему чем напряжение питания, и току
эмиттера, большему тока питания. Этим условиям удовлетворяет транзистор КТ814Б
с параметрами Uкэ=40(В), Uбэ=5(В), Ik=1.5(A).
Емкость конденсатора
определяем из соотношения:
Отсюда выбираем
Конденсатор типа К5016-20В-56мкФ
Зададимcя током базы в
10(мА), примем Um =6 (B), тогда мощность резистора
– (Вт), выбираем резистор типа
МЛТ-0,25Вт-680Ом
Выбираем импульсный
трансформатор на ферритовом кольце типа К20х10х1500 из феррита марки 1500Нм.
Параметры ферритового кольца:
Начальная магнитная
проницаемость – Mg=1500 Гн/м.
Фазная длина магнитной
линии lc=43.55 нм.
Площадь поперечного
сечения Sc=22.02
Находим индуктивность
намагничивания сердечника трансформатора:
где - ток намагничивания сердечника
трансформатора.
Находим количество витков
первичной и вторичной обмоток трансформатора:
Выбираем динистор КН102А
с параметрами:
Транзистор регулирующего
блока принимаем по напряжению и току источника питания КТ102А.
Резистор R10 определим из
соотношения:
задавшись током
коллектора получим:
Определим мощность
рассеяния на резисторе R10:
Максимальное напряжение
на транзисторе VT5 – 10(B), поскольку то . Задавшись током базы в 10 (мА),
получим
определим мощность
рассеяния: Выбираем резистор R9 типа МЛТ-0.125 на
510 (Ом).
Зададимся током
управления в 0,05(А), тогда
Принимаем Rэ=220(Ом).
Мощность рассеяния на сопротивлении: Выбираем R7 типа
СПОЕ на 220 (Ом)
Для моделирования схемы
блока питания СИФУ использовалась программа Electronics Workbench Professional
Edition v5.12.
Поскольку моделирован
только выпрямитель, тиристоры заменены диодами. Использован источник
синусоидального переменного напряжения действующим значением 127(В) Из-за
особенностей программы моделирования был использован трансформатор с
коэффициентом передачи, равным единице. В результате получены осциллогрраммы,
снятые с индуктивности и сопротивления:
Рисунок 3.2 Осциллограммы
напряжения на резисторе и индуктивности.
В силу рассмотренных
преимуществ данная схема СИФУ и выпрямителя является предпочтительной для
выпрямления однофазного синусоидального тока и напряжения. Напряжение на выходе
обладает высоким коэффициентом пульсации, поэтому необходимо так же в некоторых
случаях использовать дополнительно стабилизатор. От этого недостатка избавлены
трехфазные выпрямители, но они состоят из значительно большего количества
элементов и более сложны. Таким образом, данная система дает хорошие результаты
при небольших затратах. В быту трехфазное напряжение часто недоступно, это во
многом определяет область применения устройства.
Приборы и устройства промышленной
электроники / В.С.Руденко, В.И.Сенько, В.В.Трифонюк (Б-ка инженера). —
К.:Технiка, 1990. — 368 с.
Полупроводниковые
приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя / Терещук Р.М.,
Терещук К.М. — К.:Наукова думка, 1981. — 670 с.
Тиристоры: справочник / Григорьев
О.П., Замятин В.Я. — М.:Радио и связь, 1982. —272 с.
Транзисторы для аппаратуры широкого
применения: справочник / Перельман В.П. — М.:Радио и связь, 1982 — 520 с.
Похожие работы на - Расчет управляемого выпрямителя и СИФУ Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Курсовая работа по теме Анализ инвестиционной привлекательности Сибирского Федерального Округа
Реферат: Концепции правовой государственности и возрожденное естественное право
Доклад: Слово и фразеология в современной сибирской диалектной речи
Контрольная Работа На Тему Бюджет России
Реферат по теме Психология и Христианство (Статья)
Сочинение Про Прекрасную Природу
Реферат: Idea Position Paper Essay Research Paper
Стратегический Выбор Целевого Сегмента Рынка Реферат
Сочинение На Тему Мой Идеальный Работодатель
Реферат: Вторая парламентская реформа Великобритании
Реферат по теме Хирургия (Рак молочной железы)
Реферат: Луганский государственный заповедник. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Усвоение знаний в школе
Реферат: Kate Chopin Essay Research Paper Kate Chopin
Системы Оздоровительной Физической Культуры Реферат
Курсовая работа по теме Действующая система пластиковых карт в Республике Казахстан
Слова Для Вывода В Сочинении Рассуждении
Сочинение На Тему Хороший Отдых
Реферат: СМЭ взрывной травмы. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Бизнес- инжиниринг
Доклад: Жорж Бизе
Похожие работы на - Проблеми економічної безпеки України в умовах глобалізації
Похожие работы на - Пуск двигателя в зимних условиях.