Система импульсно-фазового управления полупроводниковым преобразователем

Силовая схема преобразователя. Значение выпрямленного напряжения. Построение временной диаграммы. Выбор тиристора. Расчет синхронизирующего устройства. Синхронизирующее устройство для трехфазной схемы выпрямления с нулевой точкой. Расчет интегратора.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 25.03.2014
Размер файла 800,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система импульсно-фазового управления полупроводниковым преобразователем

1. Расчет силовой части

Рис. 1. Силовая схема преобразователя

2. Выбор тиристора

Среднее значение выпрямленного напряжения

Фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора

Максимальное обратное напряжение на тиристоре

Среднее значение выпрямленного тока

Среднее значение тока через тиристор

Условие выбора тиристора:

По справочнику выбираем симметричный тиристор марки ТО132-25

Рис. 2. Тиристор ТО132-25

Находим среднее значение выпрямленного напряжения, среднее значение выпрямленного тока и среднее значение тока, протекающего через тиристор, при угле управления 80°:

IоЈ=80*0.33=6.2*0.33=2.046А

3. Построение временной диаграммы

Рис. 4. Регулировочная характеристика

1 - При активной нагрузке

2 - При активно-индуктивной нагрузке

4. Структурная схема СИФУ

VS1

VS2

VS3

Рис. 5. Структурная схема СИФУ

5. Диаграмма закона регулирования

Рис. 6. Диаграмма закона регулирования

Uоп =Uс+Uдоб=4.44+4.44=8.88

6. Расчет синхронизирующего устройства

Выбираем трансформатор из условия

где - напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Рис. 7. Синхронизирующее устройство для трехфазной схемы выпрямления с нулевой точкой

Выбираем стержневой трансформатор ТАН1-220-50, стержневой U1=220B, I1=0,215A.

Напряжение на отводах первичных обмоток трансформаторов ТAН1 на 127/220 В:

- между выводами 1 и 2, 4 и 5 - 110 В;

- между выводами 2 и 3, 5 и 6 - 7 В.

При использовании трансформаторов ТAН1-127/220 на 127 В необходимо:

- соединить выводы 1 и 4, 3 и 6, при этом первичные обмотки 1-3 и 4-6 соединяются параллельно;

- подать напряжение 127 В на выводы 1 и 3 или 4 и 6.

При использовании трансформаторов ТAН1-127/220 на 220 В необходимо:

- соединить выводы 2 и 4;

Подается напряжение 220 В на выводы 1 и 5.

Рис. 8. Схема трансформатора

Расчет делителя для синхронизирующего устройства

Рис. 9. Деталь синхронизирующего устройства

Условие расчета

Принимаем ток входа операционного усилителя

Находим сопротивления делителя принимая

Принимаем

Напряжение на выходе трансформатора равно 6,3В, поэтому

Принимаем

Выбираем резисторы

R1 - SQP 5 Вт 91 Ом ±5%

R2 - MF-25 (C2-23) 0,25 Вт 390 Ом ±5%

R3 - СП3-26а 390 Ом ±5%

7. Расчет формирователя опорного напряжения и фазосдвигающего устройства

Выбираем операционный усилитель (этот усилитель используем для построения интегратора, сумматора, инвертора и компаратора) из условия:

Тип прибора

Uсф, В

Uп, В

Iпот,мА

Uвых,

В

Iвх, нА

Eсм, В

К104ОУД2

20

24

12

22.5

2500

50*10-3

8. Расчет интегратора

Находим оптимальное входное сопротивление

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Выбираем резисторы:

R4 - C1-4 1 вт 2.2 кОм ±5%

R5' - C1-4 1 вт 2.2 кОм ±5%

Выбираем конденсатор:

C1 - К50-35 560 мкФ х 200В

9. Расчет сумматора

Находим оптимальное входное сопротивление

Kc=

Принимаем

Принимаем

=-R8*8.88

=-Кс*(Uc+Uдоб)=-1*(4.44+4.44)=-8.88

Выбираем резисторы:

R6 - SQP 5 Вт 10.6 кОм ±5%

R7 - SQP 5 Вт 10.6 кОм ±5%

R8 - SQP 5 Вт 10.6 кОм ±5%

R9 - SQP 5 Вт 3.6 кОм ±5%

10. Расчет инвертора

Находим оптимальное входное сопротивление

Принимаем , тогда

Принимаем

Принимаем

Uоп =-* =8.88* =8.88

Uоп=-*Kc=8.88

Выбираем резисторы:

R10 - CF-50 (C1-4) 0.5 Вт 7.5 кОм ±5%

R11 - CF-50 (C1-4) 0.5 Вт 7.5 кОм ±5%

R12 - MO-200 (C2-23) 2 Вт 3.6 кОм ±5%

11. Расчет компаратора

Рассчитываем цепь обратной связи

Находим оптимальное входное сопротивление

Принимаем

Принимаем

Рассчитываем напряжение срабатывания компаратора

Проверка

Условие выполняется значит расчет выполнен верно

Выбираем резисторы:

R13 - CF-50 (C1-4) 0.5 Вт 3.9кОм ±5%

R14 - 3329H-1-304LF 300 кОм ±5%

12. Расчет выходного устройства и формирователя импульсов

Расчет формирователя импульсов и выходного устройства для оптронного тиристора:

Uу.от=2.5 В

Iу.от=0.150 А

Tвкл=10 мкс

Выбираем транзистор, данные которого приведены выше в таблице 6.

Проверяем выбранный транзистор:

Находим сопротивление

Принимаем

Выбираем резистор:

R16 - SGP 5 Вт, 150Ом 5%

Выбираем транзистор типа 2Т992Б

Проверка

Условие выполняется значит транзистор выбран верно

Находим ток коллектора:

Находим падение напряжения на сопротивлении:

UR16 Ik *R16= 0.141*150=21.15

Находим рассеивающую мощность на сопротивление R16:

Формирователь импульсов состоит из резистора R15, VD1 и С2:

Принимаем

Ток базы находим:

Рассчитываем средний коэффициент передачи тока:

Находим сопротивление R15:

Принимаем

Рассчитываем мощность на сопротивление R15:

Выбираем резистор:

R15 - Cf-25 (C1-4) 0.25 Вт, 470 Ом 5%

Находим емкость конденсатора C2:

Принимаем

Выбираем конденсатор:

C2 - БМТ-2 0.027 мкФ 400В

Таблица 8. Номинальные данные конденсатора:

Тип прибора

Номинальное напряжение, В

Номинальная емкость, пФ

Допускаемое отклонение, %ряд емкости

Размер, мм

D(H)

L

B

БМТ-2

400

4.7·102 ч2.2·105

±5;±10;±20

6ч16

24ч47

-

Выбираем диод из условия:

Принимаем диод:

VD1 - КД106А

Таблица 9. Номинальные данные диода

Тип

Iпр.ср.мах

мА

Т, С

F, кГц

Uобр.ип..мах

В

Uобр.мах

В

Iпр

А

tи

мс

fмах

МГц

КД106АА

300

70

30

100

100

3

1

0.05

Проверяем:

13. Расчет блока питания

Блок питания должен вырабатывать напряжение 24 В для питания операционных усилителей и +4.44 В для сумматоров.

Выбираем стабилизаторы напряжения:

Для DA5:

Для DA6:

По справочнику выбираем стабилизаторы

DA5-КР1162ЕН24Б: , ,

DA6 - uA7824CKC: , ,

Выбираем трансформатор блока питания из условия:

1) Выпрямленное напряжение на входе стабилизатора должно быть не менее 27В, так как минимальное необходимое напряжение между входом и выходом стабилизатора должно быть не менее 2ч3В.

2)

Используются обмотки 7-8,9-10 трансформатора ТАН1-127/220-50 напряжение и ток которых соответственно равен U=28В и I=0.24А.

Выбираем диодный блок из условия:

Выбираем диодный блок КЦ402D, параметры которого представлены ниже,

Проверка по условию:

Выбираем конденсаторы:

С36 - К50-3 200мкФ 100В

Принимаем входной ток ОУ 2500*10-9:

Находим сопротивления делителя принимая:

Где Uвых =Uдоб=4.44В.

Принимаем .

;

Принимаем .

Рассчитываем мощность на сопротивлениях:

;

Выбираем резисторы:

R17 - С1-4 0.5 вт, 5%, 680 кОм

R18 - С1-4 0.5 вт, 5%, 120 кОм

R19 - СП3-4Mб 120 кОм±10% 120 кОм.

Литература

преобразователь тиристор интегратор синхронизирующий

1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: учебник для вузов. - М: Высшая школа, 1982.-496 с.

2. Москатов Е.А. Справочник по полупроводниковым приборам. - М.: Радио, 2005.-208 с.

3. Горбачёв Г.Н. Промышленная электроника: учебник для вузов. - М: Энергоатомиздат, 1988.-320 с.

4. Замятин В.А. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: справочник. - М.: Радио и связь, 1987.-576 с.

5. Розанов Ю.К. Основы силовой энергетики. - М.: Энергоатомиздат, 1992.-296 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор силовой схемы преобразователя и тиристоров. Построение диаграммы работы преобразователя. Диаграмма закона регулирования для однофазной схемы выпрямления. Синхронизирующее устройство. Расчет формирователя напряжения и фазосдвигающего устройства.

    курсовая работа [771,2 K], добавлен 19.05.2014

  • Выбор силовой схемы преобразователя и тиристоров, построение временной диаграммы. Диаграммы закона регулирования. Порядок определения формирователя опорного напряжения и фазосдвигающего устройства. Расчет формирователя импульсов и выходного устройства.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.11.2014

  • Силовая схема преобразователя и выбор тиристора. Построение временной диаграммы. Расчет делителя для синхронизирующего устройства. Определение формирователя опорного напряжения и фазосдвигающего устройства. Выбор интегратора, инвертора, компаратора.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 15.12.2013

  • Расчет отдельных узлов и основных элементов схемы. Выбор счетчика и эталонного генератора импульсов, синхронизирующего устройства и его элементов. Разработка схемы индикации напряжения управления на основе семисигментных светодиодных индикаторов.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.07.2013

  • Выбор силовой схемы преобразователя. Структура и основные узлы системы управления тиристорным преобразователем. Расчет и выбор элементов системы импульсно-фазового управления. Расчет энергетических показателей и построение графиков выходного напряжения.

    курсовая работа [908,8 K], добавлен 10.08.2012

  • Обоснование способа и силовой схемы регулирования выпрямленного напряжения. Расчет параметров управляемого выпрямителя и выбор типа силовых полупроводниковых приборов. Анализ работы управляемого выпрямителя. Система импульсно-фазового управления.

    курсовая работа [628,3 K], добавлен 31.03.2018

  • Структурная схема преобразователя, расчет и выбор элементов силовой части схемы. Выбор и описание системы управления частотным преобразователем. Синтез и описание функциональной схемы работы системы управления. Особенности моделирования силовой части.

    курсовая работа [6,2 M], добавлен 28.01.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.