Вибір орієнтовної елементної бази для схем випробувальних стендів у варіанті зі статичними перетворювачами та їх охолоджувачів

Проведені дослідження дозволили визначити необхідну потужність (напругу та струм) лінійного генератора та вольтододатної машини для стенду з випробувань тягових електричних двигунів.

Лінійний генератор: Р_лг = 82 кВт, U_лг = 1460 В; I_лг = 82 А.

Вольтододатна машина: Р_вдм = 26,2 кВт, U_вдм = 40 В; I_вдм = 650 А.

Крім того, необхідне плавне регулювання вихідної напруги лінійного генератора та вольтододатної машини.

Аналіз можливих варіантів схем статичних перетворювачів дозволив визначити доцільність використання у пристрої, який виконує функції лінійного генератора (далі лінійний перетворювач), трифазної керованої мостової несиметричної схеми випрямляча.

У пристрої, який виконує функції вольтододатної машини (надалі вольтододатний перетворювач), доцільно використовувати трифазну керовану шестиплечеву схему випрямляча.

В якості елементної бази випрямлячів принципово можливо використання тиристорів GTO, IGBT. Але використання повністю керованих GTO та IGBT, в запропонованих схемах є недоцільним, оскільки в схемах має місце природна комутація вентилів.

Тому, з метою спрощення схеми керування, та підвищення надійності, рекомендується застосовувати тиристори.

Для лінійного перетворювача номінальна фазна напуга вторинної обмотки живлячого трансформатора дорівнює:

U_2лп= = = 618,6 B, (9)

де – коефіцієнт перетворення за напругою, для мостової трифазної схеми = 2,34.

Вентилі перетворювача необхідно обирати за наступними показниками:

середній струм вентиля мостової схеми лінійного перетворювача:

I_Vлп = = =41 А, (10)

зворотна напруга на вентилі лінійного перетворювача:

U_Vmлп = 1.045 · U_лг = 1.045 · 1460 = 1525 В. (11)

Враховуючі необхідність, для підвищення надійності схеми, як мінімум трикратного запасу вентиля по струму та напрузі, є можливим використання тиристорів та діодів наступних типів (табл. 2.1):

Таблиця 2.1

Для вольтододатного перетворювача помінальна фазна напруга вторинної обмотки живлячого трансформатора дорівнює:

U_2вп= = = 34.18 B, (12)

де – коефіцієнт перетворення за напругою, для мостової трифазної схеми = 1,17.

Вентилі перетворювача необхідно обирати за наступними показниками:

середній струм вентиля мостової схеми лінійного перетворювача:

I_Vвп = = = 108 А, (13)

зворотна напруга на вентилі лінійного перетворювача:

U_Vmвп = 2.09 · U_вдм = 1,045 · 40 = 83.6 В. (14)

Враховуючі необхідність, для підвищення надійності схеми, як мінімум трикратного запасу вентиля по струму та напрузі, є можливим використання тиристорів та діодів наступних типів (табл. 2.2):

Таблиця 2.2

За моєю думкою, при розробці принципових схем стендів, найбільш доцільним є використання тиристорів типу 5 STP 04D5200 (лінійний перетворювач) та тиристорів типу 5SDA 10D2303 (вольтододатний перетворювач); діодів типу 5SDA 06D6500 (лінійний перетворювач), оскільки це даст можливість спростити схему та конструкцію лінійного та вольтододатного перетворювачів, зменшити габарити та підвищити їх надійність.

Передбачається, що трансформатор живлення є спеціального виготовлення, оскільки технологія проведення випробувань є специфічною.

Електророзподільна апаратура (контактори та ін.) типова з електромагнітним та електропневматичним приводом.

Передбачається використання релейно-контакторної системи керування стендами з окремими елементами збору та обробки інформації за допомогою ПЕОМ. Для цього доцільно використовувати плату збору інформації ADA-1406 (виробник HOLIT Data System, Украина), датчики струму (типу LA 55-P у колі лінійного перетворювача; типу LT 2005-T у колі вольтододатного перетворювача) та напруги (типу LV 100-3000 у колі лінійного перетворювача; типу CV 3-500 у колі вольтододатного перетворювача) фірми Lem (Швейцария).

Принципова схема після модернізації та специфікація до неї зображено на рис (2.1) та табл.(2.3): Рис. 2.1

Табл. 2.3

Продовження таблиці 2.3

Поиск по сайту: