Расчет трехфазного выпрямителя для практического занятия

1. Силовая электроника

Практическое занятие №3
Расчет трехфазного выпрямителя

2. Расчет выпрямителя

Рассчитать выпрямитель по следующим исходным данным:
номинальное выпрямленное Udн=1000 В;
выпрямленный ток Idн=10 А;
коэффициент пульсаций Кп не более 0,03;
напряжение сети 220/380 В;
частота сети fc=50 Гц.
2

3. Выбор схемы выпрямителя

Сопротивление нагрузки (потребителя):
Rd
Ud 1000
100 Ом
Id
10
Выпрямленная мощность:
Pd Ud Id 1000 10 10 кВт
При мощностях, превышающих 1 кВт, рекомендуются
выпрямители трёхфазного тока. Для уменьшения размеров
трансформатора и фильтра выбираем схему Ларионова.
3

4.

4

5. Выбор типа вентиля

Среднее значение тока через один вентиль
Ia
Id 10
3,33 A
3
3
Максимальное обратное напряжение
Uom 1,1 1,045 Ud 1,1 1,045 1000 1150 В
5

6. Выбор типа вентиля

По справочным данным выбираем вентиль
типа Д234 Б (12 вентилей, по два в плечо
моста), который имеет следующие
параметры:
номинальный прямой ток Ia.н.=5 А;
допустимое обратное напряжение
Uод=600 В;
среднее значение обратного тока не
более 3 мА.
6

7. Выбор схемы фильтра

В трёхфазных схемах выпрямления средней и большой
мощности наиболее целесообразен фильтр начинающийся с
дросселя. Необходимый коэффициент сглаживания фильтра с
учётом явления коммутации
S ( 1,5...2, 0 )
Кп.вх
0, 05
( 1,5...2, 0 )
4
Кп.вых
0, 03
Выбираем однозвенный L-фильтр.
7

8. Выбор схемы фильтра

Минимальное (критическое) значение индуктивности дросселя
Lфкр
a Rн 0 ,01 100
0 , 0033 Гн
2 fc
2 50
Три фазы обмоток вкупе с двумя полупериодами выпрямления
дают
основную
частоту
пульсаций
равную
шестикратной частоте сети (6*50 = 300). Индуктивность
дросселя, обеспечивающая получения заданных пульсаций .
Lфкр
S Rн
4 100
0 , 21 Гн
2 f 0 2 300
8

9. Расчёт выпрямителя

Прямое сопротивление вентиля
ra
U a 1,5
0 ,3 Ом
I aн
5
Сопротивление дросселя и трансформатора
rдр Rт ( 0, 05...0, 25 )Rн ( 0, 05...0, 25 ) 100 3 Ом
9

10. Расчёт выпрямителя

Индуктивное сопротивление рассеивания
Xв
( 4...10 )% Rd ( 4...10 )% 100 0, 43
2 ,5 Ом
100
a b
100
0 ,83
где а=Ud/U2; b=I2/Id – коэффициенты, зависящие от выбранной
схемы выпрямления;
а=1/0,43; b=0,82.
10

11. Расчёт выпрямителя

Напряжение холостого хода
U d U dн I dн ( 4ra rдр Rт
Xв m
2 ,5 6
) 1000 10 ( 4 0,3 3 3
) 1097 В
2
2
11

12. Параметры трансформатора

напряжение вторичной обмотки U2= 0,43. Ud= 0,43.1097= 472 B ;
коэффициент трансформации К= 220/472 =0,466 ;
ток вторичной обмотки I2= 0,82. Id =0,82. 10 = 8,2 A;
ток первичной обмотки I I 8, 2 17 ,6 А
K 0 , 466
габаритная (типовая) мощность силового трансформатора
2
1
Pт 1, 045 U d I d 1, 045 1000 10 10 ,5 кВт
12

13. Расчёт выпрямителя

Проверяется нагрузочная способность выбранных вентилей
U ом 1, 05 Ud 1, 05 1097 1160 В
т.е. меньше, чем Uо.доп.=2.600=1200 В.
13

14. Расчет выпрямителя

Рассчитать выпрямитель по следующим исходным данным:
номинальное выпрямленное Udн=800 В;
выпрямленный ток Idн=9 А;
коэффициент пульсаций Кп не более 0,05;
напряжение сети 220/380 В;
частота сети fc=50 Гц.
14

15. Силовая электроника

Практическое занятие №3
Расчет трехфазного выпрямителя