Расчет коммутатора переменного напряжения
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
силовой унифицированный, низкочастотный). Электрические параметры и предельные эксплуатационные данные приведены таблице 2 и таблице 3 соответственно.
Таблица 2 - Электрические параметры тиристора Т153-800
Наименование параметраЗначениеИмпульсное напряжение в открытом состоянии при Iос, и = 3,14 Iос, ср max, tи = 10мс не более1,9 ВПороговое напряжение не более 1,15 ВОтпирающее постоянное напряжение управления при Uзс = 12 В не более: Tп = -60 C, Iу, от = 0,9 А Tп = 125 C, Iу, от = 0,25 А 9 В 3 ВНеотпирающее постоянное напряжение управления при Uзс,и = 0,67 Uзс, п, Rу = 20 Ом, Tп = 125 C не менее0,5 ВПовторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии при Uзс, и = Uзс,п, Rу = ?, Tп = 125 C не более50 мАТок удержания при Uзс = 12 В, Rу = ? не более0,3 АТок включения при Iу, пр, и = 1 А, diу/dt = 1 А/мкс, tу = 50 мкс, не более0,7 АПовторяющийся импульсный обратный ток при Uобр, и = Uобр,п, Rу = ?, Tп = 125 C не более50 мАОтпирающий постоянный ток управления при Uзс = 12 В не более Tп = -60 C Tп = 125 C0,9 А 0,25 АНеотпирающий постоянный ток управления при Uзс, и = 0,67Uзс, п, Rу = 20 Ом, Tп = 125 C не менее10 мАВремя включения при Uзс = 100 В, Iос, и = Iос, ср max, Iу, пр, и = 1 А, diу/dt = 1 А/мкс, tу = 50 мкс, не более30 мксВремя задержки при Uзс = 100 В, Iос, и = Iос, ср max, Iу, пр, и = 1 А, diу/dt = 1 А/мкс, tу = 50 мкс не более10 мксВремя выключения при Uзс, и = 0,67 Uзс, п, duзс/dt = (duзс/dt)кр, Uобр, и = 100 В, Iос, и = Iос, ср max, (diос/dt)сп = 5 А/мкс, Tп = 125 C, не более500 мксВремя обратного восстановления при Uобр, и = 100 В, Iос, и = Iос, ср max, (diос/dt)сп = 5 А/мкс, Tп = 125 C, не более30 мксЗаряд обратного восстановления при Uобр, и = 100 В, Iос, и = Iос, ср max, (diос/dt)сп = 5 А/мкс, Tп = 125 C не более1100 мкКлДинамическое сопротивление в открытом состоянии, не более0,34 МОмТепловое сопротивление переход-корпус, не более0,026 С/Вт
Таблица 3 - Предельные эксплуатационные данные тиристора Т153-800
Наименование параметраЗначениеПовторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии1000 ВНеповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии1,12 Uзс, п ВРабочее импульсное напряжение в закрытом состоянии0,8 Uзс, п ВМаксимально допустимое постоянное напряжение в закрытом состоянии0,75 Uзс, п ВПовторяющееся импульсное обратное напряжение .1000 ВНеповторяющееся импульсное обратное напряжение1,12 Uобр, п ВМаксимальное допустимое постоянное обратное напряжение0,75 Uобр, п ВКритическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии при Uзс, и = 0,67Uзс, п, Rу = ?, Tп = 125 С: группа 4 группа 5 группа 6 группа 7 группа 8 200 В/мкс 320 В/мкс 500 В/мкс 1000 В/мкс 1600 В/мксМаксимальное допустимый средний ток в открытом состоянии при f = 50 Гц, ? = 180, Tк = 85 С800 АМаксимально допустимый действующий ток в открытом состоянии при f = 50 Гц, ? = 180, Tк = 85 С1820 АУдарный неповторяющийся ток в открытом состоянии при Uобр = 0, tи = 10 мс, Tп = 125С16000 АЗащитный показатель при Uобр = 0, tи = 10 мс, Tп = 125 С3,2 кА2•сКритическая скорость нарастания тока в открытом состоянии при Uзс, и = Uзс, п, Iос, и = 2 Iос, ср max, diу/dt = 1 А/мкс, f = 1-5 Гц, tу = 50 мкс, Tп = 125 С100 А/мксМинимально допустимый прямой импульсный ток управления0,5 АМаксимально допустимый прямой импульсный ток управления 10 АТемпература переходаОт -60 до +125 СТемпература корпусаОт -60 до +125 С
1.2.2 Расчет и выбор предохранителей
Предохранители F1, F2 и F3 выбираем по току протекающему через вентиль. Так как амплитудное значение тока, протекающего через вентиль равно амплитудному значению тока, протекающего через нагрузку. Конструктивные особенности предохранителей марки (наличие теплового аккумулятора, локального места плавкой вставки, где происходит значительная концентрация тепла, а также механическое натяжение плавкой вставки) значительно сокращают время перегорания предохранителя. В связи с этим ток предохранителя выбираем по амплитудному значению максимального тока, равному максимальному току открытого состояния тиристора:
.
Выбираем марку предохранителя ПП57-3968. Его основные характеристики:
номинальный ток плавкой вставки - 630 А;
номинальные потери мощности плавкой вставки - 200 Вт.
.2.3 Расчет и выбор автоматического выключателя
Автоматический выключатель QF1 выбираем по действующему току, протекающему через вентиль, с учетом коэффициента запаса:
.
Выбираем марку автоматического выключателя ВА5139.
Его основные характеристики:
ток - 630 А,
размер - ,
цена - 20000 тенге.
.2.4 Расчет реакторов
Реакторы L1, L2 и L3 выбираем по индуктивности и амплитудному значению максимального тока. Индуктивность находим из соотношения
,
где - индуктивное сопротивление реактора,
- угловая частота.
Угловую частоту найдем по формуле
,
где - частота сети.
Откуда индуктивность
.
.
.2.5 Выбор резисторов и конденсаторов
Величина сопротивлений резисторов R1-R3, R7-R9 и их необходимость обусловлены надежностью работы силового вентиля, их значения регламентированы: сопротивление равно 20 Ом.
Их марка - C2-33-2-20 Oм5%.
RC цепи R4-C1, R5-C2, R6-C3 предназначены для обеспечения надежного открывания тиристоров при работе на активно-индуктивную нагрузку. Емкость конденсаторов рассчитываем по формуле
.
По справочным материалам выбираем конденсаторы марки .
Резисторы R3, R4, R7, R8 служат для ограничения прямого тока во время разряда конденсаторов через прибор. Значение сопротивления их обычно лежит в пределах нескольких единиц или десятков Ом. Выбираем их марки ПЭВ-10-1,8 Ом5%.
2 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОММУТАТОРОМ
<