Контрольная работа по автоматизации на тему Преобразовательная техника

Контрольная работа
Преобразовательная техника

Задача №1

По данным выпрямителя (табл. 1) привести схему и определить:
– параметры диодов и выбрать их, привести их справочные данные;
– коэффициент трансформации и мощность трансформатора, токи
первичной и вторичной обмоток.
Таблица 1
№ Вар. Ф.И.О. студ. Задача №1 Задача №2 Задача №3
Схема U1, В Ud, В Rн, Схема Нагрузка Угол Тип двигателя Uн Рн,
М-мостовая
Н-нулевая Ом R-акт L-индукт. ЭД, В кВт
16 М 220 115 2 3фН R 80 2ПН200LУХЛ4 440 11


Решение

Мостовая схема выпрямления (рисунок 1):

Рисунок 1 – Мостовая схема

Рисунок 2 – Кривые токов и напряжений в мостовой схеме

В первом полупериоде ток i1 протекает через вентили 1 и 3, а во втором полупериоде ток i2 протекает через вентили 2 и 4.
Формы кривых выпрямленного, фазных и анодных токов зависит от индуктивного сопротивления нагрузки Хd (по заданию Хd = 0). Кривые токов и напряжений при Хd = 0 приведены на осях 2, 3, 4, 5, 6.
Для мостовой схемы:

Задача №2

Для заданного варианта схемы УВ, вида нагрузки и значения угла управления (табл. 1) рассчитать и построить следующие временные диаграммы:
– напряжения сети;
– выходного напряжения выпрямителя;
– обратного напряжения на тиристоре.
Принять: UC = 380/220 B. Привести не менее двух полных периодов.
Дано (из табл. 1): Схема: 3фН;
Нагрузка: активная;
Угол управления: 80°.

Решение

Рисунок 3 – Трехфазная схема выпрямления с нулевой точкой

По условиям задания нагрузка чисто активная, то есть ключ S1 замкнут.
В управляемых трехфазных выпрямителях момент времени включения тиристоров определяется углом управления α, (или, что то же самое – углом открытия) отсчет которого производят от точек естественной коммутации (от точек пересечения фазных напряжений).

Задача №3

Для электропривода постоянного тока (ЭПТ) по параметрам электродвигателя (табл. 1) подобрать схему трехфазного нереверсивного управляемого выпрямителя (УВ) при бестрансфоматорном подключении к сети. Критерием выбора схемы УВ является получение на выходе УВ номинального напряжения электродвигателя (ЭД) при минимальном угле управления. Рассчитать параметры и выбрать элементы УВ (ограничительный реактор, тиристоры, быстродействующие плавкие предохранители, защиту от перенапряжений). Привести полную силовую электрическую схему УВ с ЭД. В соответствии с параметрами выбранных элементов рассчитать и построить регулировочную и внешнюю характеристики ЭПТ.
Дано (из табл. 1): Тип двигателя: 2ПН200LУХЛ4;
UH ЭД = 440 В;
РН = 11 кВт.

Решение

Для получения на выходе УВ номинального напряжения электродвигателя при минимальном угле управления выбираем схему 3фН при фазных напряжениях 380 В, то есть подключаем ЭД к сети 660/380 В. Тогда при минимальном угле управления напряжение на ЭД будет: Ud = 1,17 × UФ = 1,17 × 380 = 444,6 В ≈ 440 В. Схема выпрямлении 3фН для электропривода заданного двигателя приведена на рисунке 5.
Данные электродвигателя 2ПН200LУХЛ4 с напряжением питания 440 В и мощностью 11 кВт: