Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Расчёт сварочного выпрямителя, предназначенного для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа и под флюсом деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Название: Расчёт сварочного выпрямителя, предназначенного для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа и под флюсом деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа Добавлен 02:39:35 08 марта 2011 Похожие работы
Просмотров: 690 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство образование Российской Федерации

Санкт-Петербургский институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

Кафедра «Технология и оборудование сварочного производства»

Курсовая работа

по теме: Расчёт сварочного выпрямителя, предназначенного для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа и под флюсом деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Выполнил:

Ст.гр.№5303

Ковальков А. Е.

Проверила:

Приёмышева Г. А.

Санкт-Петербург 2010


Исходные данные

Наименование параметра Обозначение параметра Величина
1. Номинальное напряжение трёхфазной питающей сети частотой fс =50 Гц, В

Uс

380

2. Номинальный выпрямленный (сварочный) ток, А Id н 500
3. Номинальное выпрямленное (рабочее)напряжение на зажимах выпрямителя при номинальном токе, В

Ud н

50

4. Номинальный режим работы (продолжительность нагрузки) при цикле сварки 10 мин, %

ПН%

60

5. Способ регулирования сварочных параметров тиристорный
6. Внешняя характеристика жёсткая
7. Система охлаждения Воздушнаяпринудительная
8. Класс изоляции F

9.Кострукционные особенности:

а) материал магнитопровода

б) материал обмоток трансформатора

Сталь 3413

Алюминиевые провода


Выбор схемы выпрямления

Выбор осуществляется из четырёх самых распространённых схем выпрямления:

- Трёхфазная мостовая схема

- Шестифазная с нулевой точкой

- Схема с уравнительным реактором

- Кольцевая схема

Учитывая исходные данные, выбираем шестифазную схему выпрямления с уравнительным реактором, получившей широкое применение при сварке в углекислом газе. Схема обладает хорошим использованием вентилей и небольшой расчётной мощностью трансформатора.

Рисунок 1. «Схема выпрямления с уравнительным реактором»

В этой схеме трансформатор имеет одну первичную обмотку, соединённую в треугольник, и две группы вторичных обмоток, каждая из которых соединена в звезду, причём в первой группе нулевая точка образована концами обмоток, а во второй группе - началами обмоток. Таким образом, фазные напряжения смещены дуг относительно друга на 180 ̊. В результате имеем два трёхфазных выпрямителя, работающих параллельно через уравнительный реактор на общую нагрузку.

Основные параметры выпрямителя

1) Ориентировочное значение напряжения холостого хода выпрямителя:

Udxx =(1,4÷1,8)∙Ud н =(1,4÷1,8)∙50=70÷90(В)

Ud н – номинальное выпрямленное напряжение

Принимаем Udxx =80(В)

2) Длительно допустимый по нагреву ток выпрямителя:

Id дл =Id н=500∙=387 (А)

Id н – номинальный выпрямленный ток

ПН - продолжительность нагрузки

Расчёт силового трансформатора

1. Расчёт фазных токов и напряжений обмоток трансформатора:

По выбранной схеме выпрямления и схеме соединения первичной обмотки в треугольник рассчитываем:

1.1. Вторичное фазное напряжение:

U = ==68,4 (В)


1.2. Реальное значение напряжения холостого хода выпрямителя:

Udxx 0 =1,35∙ U =1,35∙68,4=92,3 (В)

1.3. Действующее значение тока вторичных обмоток трансформатора:

I = Id н ∙0,289=500∙0,289=144,5 (А)

выпрямитель катушка трансформатор сварочный

1.4. Расчётное значение тока вторичных обмоток:

I2ф расч. =I=144,5∙=111,9 (А)

1.5. Коэффициент трансформации:

При соединении первичной обмотки в треугольник

Кт ===5,56

1.6. Действующее значение фазного тока первичной обмотки:

I =0,41∙∙Id н =0,41∙∙500=36,87 (А)

I =36,87∙1,05=38,7 (А)

1,05-коэффициент, учитывающий влияние тока холостого хода на номинальный первичный ток

1.7. Расчётное значение тока первичных обмоток:

I1ф расч. =I=38,7∙=29,98 (А)


1.8. Значение номинальной отдаваемой (выпрямленной) мощности выпрямителя:

Pd н =Id н ∙ Ud н =500∙50=25000 (Вт)=25 (кВт)

1.9. Значение потребляемой мощности:

При соединении первичной обмотки в треугольник

Pсети =Uc ∙I ∙3∙10-3 =380∙38,7∙3∙10-3 =44,1 (кВА)

2. Предварительный расчёт магнитной системы и обмоток:

2.1. Значение ЭДС, приходящейся на один виток:

e0 =(0,08÷0,045)∙Pсети расч.

Pсети расч. =Pсети=44,1∙=34,2 (кВА)

e0 =(0,08÷0,045)∙34,2=2,736÷1,539

Принимаю e0 =2,7 (В/виток)

2.2. Предварительное число витков вторичной обмотки:

W2 ===25

2.3. Предварительное число витков первичной обмотки:

W1 =

U =Uc – при соединении первичной обмотки в треугольник


W1 ==141

2.4. Окончательное число витков первичной и вторичной обмоток:

Принимаем окончательное число витков вторичной обмотки W2 =28.

Тогда окончательное значение ЭДС на один виток:

e0 ===2,44 (В/виток)

Окончательное число витков первичной обмотки:

W1 ===155,6

Принимаем W1 =156.

2.5. Предварительная плотность тока в обмотках трансформатора:

J1 =1,5 (А/мм2 ) - в первичной

J2 =2,35 (А/мм2 ) - во вторичной

2.6. Предварительные сечения проводов обмотки:

q1 ===20 (мм2 )

q2 ===49 (мм2 )

2.7. Активное сечение стали магнитопровода:

Предварительное активное сечение:

Sa =e0 ∙104 /4,44∙f0 ∙В

f0 – частота питающей сети;

В – предварительное значение магнитной индукции;

Для холоднокатаной анизотропной стали марки 3413 В 1,65 (Тл)

Sa =2,44∙104 /4,44∙50∙1,65=66,6 (см2 )

2.8. Полное сечение магнитопровода:

Предварительное полное сечение:

Sст =Sa с

Кс – коэффициент заполнения стали, Кс =0,95

Sст =66,6/0,95=70,1 (см2 )

2.9. Определение ширины пластины магнитопровода:

Учитывая мощность выпрямителя, выберем рекомендуемую ширину bст =82 (мм)

2.10. Предварительная толщина набора магнитопровода:

lст =Sc т ∙102 /bст =70,1∙102 /82=85,5 (мм)

Окончательную толщину набора принимаем lст =86 (мм)

Окончательное сечение магнитопровода:

Sст =lст ∙bст /100=86∙82/100=70,5 (см2 )

Окончательное активное сечение магнитопровода:

Sa =Sст ∙Кс =70,5∙0,95=67 (см2 )


Окончательная магнитная индукция:

В=e0 ∙104 /4,44∙f∙Sa =2,44∙104 /4,44∙50∙67=1,64 (Тл)

2.11. Суммарная площадь обмоток, которые необходимо разместить в окне:

Q=Q1 +Q2

Q1 – площадь первичной обмотки

Q1 =q1 ∙W1 =20∙156=3120 (мм2 )

Q2 – площадь двух вторичных обмоток

Q2 =2∙q2 ∙W2 =2∙49∙28=2744 (мм2 )

Q=Q1 +Q2 =3120+2744=5864 (мм2 )

2.13. Площадь окна магнитопровода:

Sок =2∙Q/Кзо

Кзо – коэффициент заполнения окна, Кзо =0,45

Sок =2∙5864/0,45=26062 (мм2 )

3. Окончательный расчёт магнитной системы трансформатора:

3.1. Ширина окна:

b0 =(1,1÷1,5)∙bст


bc т – ширина стержня

b0 =(1,1÷1,5)∙82=90,2÷123 (см)

Принимаю b0 =112 (мм).

3.2. Высота окна магнитопровода:

h0 =Sок /b0 =26062/112=233 (мм)

3.3. Длина пластин (1го ,2го и 3го вида):

l1 =h0 +bст =233+82=315 (мм)

l2 =2b0 +bст =2∙112+82=306 (мм)

l3 =b0 +bст =112+82=194 (мм)

Количество листов каждого типа:

n1 =lст ∙0,95∙3/0,5=86∙0,95∙3/0,5=490 (шт),

n2 = lст ∙0,95∙/0,5=163 (шт),

n3 = lст ∙0,95∙2/0,5=327 (шт)

lст – толщина набора магнитопровода

0,95 – коэффициент заполнения стали (Кс )

3.4. Масса стали магнитопровода:

Gc =[(h0 +2bст )∙(2b0 +3bст )-2h0 ∙b0 ]∙lст ∙0,95∙γ∙10-3

γ-плотность электротехнической стали 3413, γ=7,65 (г/см3 )


Gc =[(23,3+2∙8,2)∙(2∙11,2+3∙8,2)-2∙23,3∙11,2]∙8,6∙0,95∙7,65∙10-3 =84 (кг)

3.5. Потери в стали магнитопровода:

Pc0 ∙Gc ∙p0 ∙Кур

К0 – коэффициент, учитывающий добавочные потери в стали за счёт изменения структуры листов при их механической обработке, К0 =1,2.

Кур – коэффициент увеличения потерь для анизотропных сталей, являющейся функцией геометрических размеров магнитопровода.

В зависимости от величины 3h0 +4b0 /bст =3∙23,3+4∙11,2/8,2=14 -получаем Кур =1,15.

p0 –удельные потери в 1 кг стали марки 3413 при индукции В=1,64 (Тл) равняются p0 =2,3 (Вт/кг)

Pc =1,2∙84∙2,3∙1,15=267 (Вт)

3.6. Абсолютное значение тока холостого хода:

Iоа – активная составляющая тока холостого хода, обусловленная потерями холостого хода Pc

Iор – реактивная составляющая тока холостого хода, необходимая для создания магнитного потока

Iоа =Pc /3Uc


Pc – потери в стали магнитопровода

Uc – номинальное напряжение питающей сети

Iоа =267/3∙380=0,2 (А)

Iор =[Hc ∙lм +0,8∙В∙nз ∙δз ∙104 /√2∙W1 ∙Кr ]∙Кухх

Hc – напряжённость магнитного поля, соответствующая индукции В=1,64 (Тл). Для анизотропной стали 3413 Hc =8,2 (А/см);

lм – средняя длина магнитной силовой линии (см);

В – магнитная индукция (Тл);

nз – число немагнитных зазоров на пути магнитного потока ;

δз – условная длина воздушного зазора в стыке равная 0,005 (см) в случае штампованных листов при сборке магнитопровода внахлёстку;

Кr – коэффициент высших гармонических. Ориентировочно для стали 3413 при индукции В=1,64 (Тл) Кr =1,1;

Кухх – коэффициент увеличения тока холостого хода. Этот коэффициент является функцией геометрических размеров магнитопровода и магнитной индукции.

При соотношении (h0 +2b0 )/bст +1=((23,3+2∙11,2)/8,2)+1=6,57 - получаем Кухх =2,5.

Поскольку трёхстержневой магнитопровод является несимметричным, т.е. имеет разные пути для магнитного потока крайних и средней фазы, то необходимо посчитать средние длины магнитной силовой линии отдельно для крайней и средней фазы.

Длина средней линии магнитного потока для крайней фазы:

lм к.ф. =h0 +2b0 +bст +π∙ bст /2=23,3+2∙11,2+8,2+3,14∙8,2/2=66,8 (см)

Длина средней линии магнитного потока для средней фазы:


lм ср.ф. =h0 +bст =23,3+8,2=31,5 (см)

Число немагнитных зазоров на пути потока для крайней фазы nз =3, для средней фазы nз =1.

Реактивная составляющая тока холостого хода для крайней фазы:

Iор к.ф. =[(Hc ∙ lм к.ф. +,8∙В∙3∙0,005∙104 )/√2∙W1 ∙Кr ]∙Кухх

Iор к.ф. =[(8,2∙66,8+0,8∙1,64∙3∙0,005∙104 )/√2∙156∙1,1]∙2,5=7,7 (А)

Реактивная составляющая тока холостого хода для средней фазы:

Iор ср.ф. =[(Hc ∙ lм ср.ф. +0,8∙В∙1∙0,005∙104 )/√2∙W1 ∙Кr ]∙Кухх

Iор ср.ф. =[(8,2∙31,5+0,8∙1,64∙1∙0,005∙104 )√2∙156∙1,1]∙2,5=3,3 (А)

Среднее значение реактивной составляющей тока холостого хода:

Iор =(2∙Iор к.ф. + Iор ср.ф. ) /3=(2∙7,7+3,3)/3=6,2 (А)

Абсолютное значение тока холостого хода:

==6,2 (А)

Ток холостого хода в процентах от номинального первичного тока:

i=(I0 /I )∙100%=(6,2/38,7)∙100%=16%

4. Окончательный расчёт обмоток трансформатора

4.1. Выбор обмоточных проводов:

По предварительно рассчитанным значениям сечений проводов выбираем ближайшие из стандартного ряда:

q1 =21,12(мм2 )

q2 =69,14 (мм2 )

Провод обмоточный алюминиевый нагревостойкий прямоугольного сечения:

Номинальный размер проволоки а*b, мм Площадь поперечного сечения q, мм2 Размеры провода с изоляцией аиз *bиз , мм

Масса 1000 м провода,

кг

2,12*10,0 21,12 2,6*10,4 62,58
5,00*14,0 69,14 5,52*14,48 201,32

Уточнённые значения плотности тока:

J1 =I1ф расч. /q1 =29,98/21,12=1,4 (А/мм2 )

J2 =I2ф расч. /q2 =111,9/69,14=1,6 (А/мм2 )

4.2. Высота цилиндрической обмотки:

hобм =h0 - 2∙∆я

я – зазор между торцевой поверхностью обмотки и ярмом магнитопровода, равный 5 (мм);

h0 – высота окна магнитопровод

hобм =233-2∙5=223 (мм)

4.3. Число витков в слое:

Первичной обмотки


Wc 1 =(hобм /bиз.1 ) – 1=(223/10,4)-1=20,4- принимаем Wc 1 =20

Вторичной обмотки

Wc 2 =(hобм /bиз.2 ) – 1=(223/14,48)-1=14,4– принимаем Wc 2 =14

4.4 Число слоёв:

Первичной обмотки

nc 1 =W1 /Wc 1 =156/2=7,8 - принимаем nc 1 =8

Вторичной обмотки

nc 2 =W2 /Wc 2 =28/14=2

4.5. Радиальные размеры (толщина) первичной и вторичной обмоток, выполненных из изолированного провода:

δ1 =nc 1 ∙nпар1 ∙аиз1 +(nc 1 -1)∙∆вит

δ2 =nc 2 ∙nпар2 ∙аиз2 +(nc 2 -1)∙∆вит

nпар1 ,nпар2 – число параллельных проводов первичной и вторичной обмоток;

аиз1 из2 – размер проводов по ширине с изоляцией;

nc 1 , nc 2 – число слоёв первичной и вторичной обмоток;

вит – межслоевая изоляция для изолированных проводов, ∆вит =0,15

δ1 =8∙1∙2,6+(8-1)∙0,15=22 (мм)

δ2 =2∙1∙5,52+(2-1)∙0,15=11 (мм)


4.6. Радиальный размер катушки трансформатора:

δ=δ1212 +∆т

т – технологические зазоры, связанные с отступлением сторон катушки от парралельности, с неплотностью намотки, ∆т =4 (мм);

δ12 – расстояние между первичной и вторичной обмотками, δ12 =0,16 (мм)

δ=22+11+3∙0,16+4=37 (мм)

4.7. Внутренний размер катушки по ширине:

А=bст +∆ш

ш – двухсторонний зазор по ширине между катушкой и стержнем, ∆ш =12 (мм)

А=82+12=94 (мм)

4.8. Внутренний размер катушки по длине:

Б=lст +∆дл

lст – длина пакета магнитопровода

дл – двухсторонний зазор по длине между катушкой и стержнем,

дл =30 (мм)

Б=86+30=116 (мм)


4.9. Средние длины витков:

Средняя длина витка первичной обмотки

lср1 =2(А-2R)+2(Б-2R)+2∙π∙(R+δ1 /2)

R-радиус скругления проводов при переходе с одной стороны на другую при намотке, R=10 (мм)

lср1 =2(94-2∙10)+2(116-2∙10)+2∙3,14∙(10+22/2)=471 (мм)

Средняя длина витка вторичной обмотки

lср2 =2(А-2R)+2(Б-2R)+2∙π∙(R+δ1122 /2)

lср2 =2(94-2∙10)+2(116-2∙10)+2∙3,14∙(10+22+0,16+11/2)=576 (мм)

После определения всех размеров выполним эскиз катушки:

Рисунок 2. « Катушка трансформатора с первичной и вторичной обмотками из изолированного провода»


4.10. Расстояние между катушками соседних стержней:

кат =bо -∆ш -2δ

кат =112-12-2∙37=25 (мм)

После уточнения всех размеров выполним эскиз трансформатора:

Рисунок 3. «Эскиз трансформатора»

4.11. Масса проводов катушки:

Масса провода первичной обмотки одной фазы трансформатора

G1 =Ky ∙g1 ∙W1 ∙lср1

g1 – масса одного метра провода первичной обмотки, g1 =0,06 (кг);

lср1 – средняя длина витка первичной обмотки (м);

Ку – коэффициент, предусматривающий увеличение массы провода за счёт технологических погрешностей,Ку =1,05.


G1 =1,05∙0,06∙156∙0,471=4,6 (кг)

Масса провода вторичной обмотки

G2y ∙g2 ∙2W2 ∙lср2

g2 – масса одного метра провода вторичной обмотки, g2 =0,2 (кг)

lср2 – средняя длина витка вторичной обмотки (м)

G2 =1,05∙0,2∙2∙28∙0,576=6,8 (кг)

Общая масса провода трансформатора

Gпр =3(G1 +G2 )=3∙(4,6+6,8)=34,2 (кг)

4.12. Сопротивления обмоток трансформатора:

r1 =KF ∙r0 (1)

r2F ∙r0 (2)

r0 (1) , r0 (2) – омическое сопротивление первичной и вторичной обмоток в холодном состоянии при 20 о С; КF – коэффициент Фильда, который учитывает добавочные потери в обмотках, КF =1,04

r0 (1) =ρ∙lср1 ∙W1 /q1

r0 (2) = ρ∙lср2 ∙W2 /q2

ρ- удельное электрическое сопротивление материала провода катушки, (для алюминиевого провода при 20 о С ρ=0,0282(Ом∙мм2 /м))

lср1 ,lср2 – средние длины витков провода первичной и вторичной обмоток (м)


r0 (1) =0,0282∙0,471∙156/21,12=0,1 (Ом)

r0 (2) =0,0282∙0,576 ∙28/69,14=0,007 (Ом)

r1 =1,04∙0,1=0,062 (Ом)

r2 =1,04∙0,007=0,0073 (Ом)

Активные сопротивления первичной и вторичной обмоток, отнесённые к расчётной температуре, которая для обмоток класса F составляет 115 о С:

r1 t =1,38∙r1 =1,38∙0,062=0,1 (Ом)

r2 t =1,38∙r2 =1,38∙0,0073=0,01 (Ом)

Активное сопротивление обмоток трансформатора, приведённое к первичной обмотке:

rк =r1 t +r2 t ∙К2 т

Кт – коэффициент трансформации

rк =0,1+0,01∙(5,56)2 =0,3 (Ом)

Индуктивное сопротивление:

Xк =7,9∙10-8 ∙fc ∙W2 1 ∙lср ∙δs / ls

fc – частота питающей сети;

δs – ширина приведённого канала рассеяния (см)

δs12 +((δ12 )/3)=0,016+((2,2+1,1)/3)=1,1 (см)


ls – длина силовой линии (см)

ls =ho /0,95=23,3/0,95=24,5 (см)

lср – средняя длина витка обмоток (см)

lср =(lср1 +lср2 ) /2=(47,1+57,6)/2=52,4 (см)

xк =7,9∙10 -8 ∙50∙(156)2 ∙52,4∙1,1/24,5=0,23 (Ом)

Полное сопротивление обмоток, приведённое к первичной обмотке:

=0,5 (Ом)

4.13. Потери в обмотках:

В первичных

P1 =m1 ∙r1 t ∙I2

Во вторичных

P2 =m2 ∙r2 t ∙I2

m1 – количество первичных обмоток, m1 =3;

m2 – количество вторичных обмоток (для схемы с уравнительным реактором m2 =6);

r1 t , r2 t – активные сопротивления первичной и вторичной обмоток, отнесённые к расчётной температуре

P1 =3∙ 0,1∙(38,7)2 =629 (Вт)

P2 =6∙0,01∙(144,5)2 =1253 (Вт)

4.14. Напряжение короткого замыкания:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания

Uа =I ∙rк =38,7∙0,3=11,6 (В)

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания

Uр =I ∙xк =38,7∙0,23=8,9 (В)

=14,6 (В)

Напряжение короткого замыкания в процентах от первичного напряжения:

Uк% =Uк ∙100/U =14,6∙100/380=3,8 %

Расчёт блока тиристоров

1. Выбор типа тиристора и охладителя:

1.1. Среднее, действующее и максимальное значения тока тиристора в зависимости от номинального выпрямленного тока:

Iв.ср. =Id н ∙0,166=500∙0,166=83 (А)

Iв = Id н ∙0,289=500∙0,289=144,5 (А)

Iв мах = Id н ∙0,5=500∙0,5=250 (А)


1.2. Максимальное обратное напряжение на тиристоре:

Uобр.мах =Ud хх ∙2,09=80∙2,09=167,2 (В)

Выбираем тиристор и охладитель:

Тиристор-Т161-160

Охладитель-О171-80

Основные параметры тиристора и охладителя:

· Пороговое напряжение Uпор =1,15 (В)

· Среднее динамическое сопротивление rдин =1,4 (мОм)

· Максимально допустимая температура перехода Tп.м. =125°С

· Тепловое сопротивление переход-корпус Rт(п-к) =0,15 (°С/Вт)

· Тепловое сопротивление контакта корпус-охладитель Rт(к-о) =0,05 (°С/Вт)

· Тепловое сопротивление охладитель-среда Rт(о-с) =0,355 (°С/Вт)

1.3. Максимальный допустимый средний ток вентиля в установившемся режиме работы и заданных условиях охлаждения:

Iос.ср. = [√ (U2 пор +4∙К2 ф ∙rдин ∙10-3 ∙(Tп.м. -Tc )/Rт(п-с) ) -Uпор ]/2∙К2 ф ∙rдин ∙10-3

Кф – коэффициент формы тока, Кф =1,73

Тс – температура охлаждающего воздуха, Тс =40 ° С

Rт(п-с) – тепловое сопротивление переход-среда

Rт(п-с) = Rт(п-к) + Rт(к-о) + Rт(о-с) =0,15+0,05+0,355=0,555 (°С/Вт)

Iос.ср. = [√((1,15)2 +4∙(1,73)2 ∙1,4∙10-3 ∙(125-40)/0,555)-1,15]/2∙(1,73)2 ∙1,4∙10-3 =

=97,9 (А)

1.4. Мощность, рассеиваемая на вентиле:


Pв =К∙(Uпор ∙Iв.ср. +rдин ∙10-3 ∙I2 в )

К – коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь в вентиле, К=1,05÷1,1

Pв =1,05∙(1,15∙83+1,4∙10-3 ∙(144,5)2 )=131 (Вт)

1.5. Температура нагрева перехода:

Tп =Rт(п-с) ∙Pв +Tc

Tc – температура охлаждающего воздуха, Tc =40 ̊С

Rт(п-с) – тепловое сопротивление переход-среда

Tп =0,555∙131+40=113 ̊С

1.6. Класс тиристора:

Uповт. =0,8∙Uобр.мах

Uповт. - повторяющееся напряжение, определяющее класс вентиля

Uповт. =0,8∙167,2=133,8 (В)

Принимаю Uповт. =200 (В).

Учитывая возможные перенапряжения, окончательный класс тиристора принимаю равный 4.

Условное обозначение выбранного тиристора:

Т161-160-4-12УХЛ2


Расчёт КПД выпрямителя

Коэффициент полезного действия выпрямителя при номинальной нагрузке:

η=Pd н /Pd н +ΣP

Pd н – отдаваемая (выпрямленная) номинальная мощность

ΣP – суммарные активные потери в схеме выпрямления, которые можно разбить на следующие составные части:

1. Потери в вентилях:

ΣPв =mв ∙ Pв

mв – количество вентилей в схеме выпрямления

Pв – мощность, рассеиваемая на одном вентиле

ΣPв =6∙130,9=785,4 (Вт)

2. Потери в силовом выпрямительном трансформаторе:

Pтр =Pc +P1 +P2

Pc – потери в стали магнитопровода

P1 – потери в первичных обмотках

P2 – потери во вторичных обмотках

Pтр =267+629+1253=2,2 (кВт)


3. Потери в сглаживающем дросселе:

Pдр =(2÷3)%Pd н =0,6 (кВт)

4. Потери в уравнительном реакторе:

Pур =(1÷2)%Pd н =0,375 (кВт)

5. Потери во вспомогательных устройствах (в системе управления, системе охлаждения):

Pвсп =(0,5÷1,5)Pd н =0,25 (кВт)

6. Потери в соединительных шинах:

Pш =450 (Вт)=0,45 (кВт)

Значение КПД:

η=Pd н /Pd н +Pв +Pтр +Pдр +Pур +Pвсп +Pш

η=25 /25+0,785+2,2+0,6+0,375+0,25+0,45=0,84.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений08:09:39 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
10:05:22 29 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Расчёт сварочного выпрямителя, предназначенного для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа и под флюсом деталей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(149934)
Комментарии (1829)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru