РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЯГОВОЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА

Исходными данными для расчета являются:

· Номинальный ток тягового генератора I_dmax , А;

· Номинальное напряжение тягового генератора U_ном, В

· Максимальное обратное напряжение, прикладываемое к вентилям, , В;

· Номинальный допустимый ток через вентиль I_вн, А

· Мощность, затрачиваемая на охлаждение выпрямительной установки, кВт

Количество последовательно соединенных вентилей в плече выпрямителя определяется из выражения:

,

где k_н - коэффициент неравномерности распределения напряжения по

последовательно включенным вентилям, вызванной различным

сопротивлением вентилей и различием их вольт - амперных

характеристик. Для лавинных вентилей k_н =1,0, для других k_н =1,2 1,3;

k_п - коэффициент перенапряжений (k_п = 1,2);

U_обр.max - линейное напряжение тягового генератора;

k_в - коэффициент, который зависит от типа применяемых кремниевых вентилей (k_в = 1,0 0,8).

Большие токовые нагрузки приводят к необходимости параллельного включения вентилей в каждом плече моста. Расчет необходимых параллельных цепочек ведется по заданному значению максимального тока. При использовании схемы шестипульсовой схемы Ларионова (рис. 1) на каждый выпрямительный мост приходится I_dmax/2, средний ток в плече:

.

Рис. 1. Принципиальная схема выпрямительной установки

В соответствии со стандартом при температуре окружающего воздуха свыше 40 С для кремниевых вентилей величина прямого тока должна быть снижена. Для t=50 C она составляет 0,9I_dmax. Учитывая расхождение вольт - амперных характеристик вентилей, нагрузка на вентиль должна быть снижена.

Перераспределение тока между параллельно включенными диодами приводит к их неравномерному нагреву, а следовательно, к еще большей неравномерности токов, что может привести к “выгоранию” диода с большой токовой нагрузкой.

Длительное допустимое значение тока через вентиль

I_в=I_внk₁k₂,

где k₁ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения тока

по параллельным цепям (k₁ = 1,0 0,75);

k₂ – коэффициент, учитывающий температуру охлаждающего воздуха

(k₂ = 0,9).

Количество параллельных ветвей n_пар = I_ср/I_в.

Общее количество вентилей установки составит

КПД выпрямительной установки определяется по формуле:

,

где P_нагр – мощность, потребляемая нагрузкой, кВт;

P – внутренние потери мощности в выпрямителе, кВт;

P_охл – мощность, затрачиваемая на охлаждение выпрямительной

установки, кВт.

Номинальная мощность, потребляемая нагрузкой:

P_d = U_ном× I_{d max}

Потери мощности в установке:

= P₁ + P₂,

где P₁ – потери мощности на вентилях, кВт

- потери мощности при коммутации вентилей, кВт

где U_в - потери напряжения на вентилях при прохождении тока в прямом

направлении, В (U_в= 0,4-1,4)

,

где - динамическое сопротивление вентилей, Ом ( = 7×10^-4 )

- коэффициент формы тока, учитывающий отклонение формы

выпрямляемого напряжения от синусоидальной; ( =1,11)

Контрольная работа оформляется в соответствии требованиями ГОСТ и ЕСКД. В контрольной работе требуется:

· Выполнить расчеты;

· Вычертить схему выпрямительной установки;

· Вычертить схему одного плеча выпрямительной установки

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Луков Н.М., Стрекопытов В.В., Рудая К.И. Передачи мощности тепловозов. М.: Транспорт, 1987. - 279 с.

2. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: - М.: Транспорт,

1999. - 464 с.

Приложение 1.

Варианты заданий на контрольную работу

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 216; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!