польових транзисторів Q n=40 мкКл bufoff/I bufon, tb - струм і час виключення/включення верхнього плеча вихідного каскаду мікросхеми. I bufoff=I bon=150 мА, t w=200 нс. vt (leak) - струм витоку затвора польових транзисторів. I vt (leak)=600 нА - мінімальна частота перемикання інвертора 0.2 Гц
Підставляючи значення отримаємо величину ємності необхідну для живлення системи під час подачі імпульсу відкриває транзистори рівний С1=191 мкФ, вибираємо зі стандартного ряду С1=220 мкФ
Ємність необхідна для живлення системи під час подачі імпульсу замикаючого транзистори дорівнює С2=100 мкФ.
Моделювання силової частини перетворювача було проведено в середовищі DesignLab8. Окремо було вироблено моделювання инверторной комірки і випрямного блоку. Результати представлені на рис. 25-29.
Рис. 25
На рис. 25 представлені тимчасові діаграми струму протікає в первинній обмотці трансформатора, не прямокутна форма струму обумовлена ??наявністю в невеликій індуктивності розсіювання. ця ж індуктивність обумовлює протікання струму через зворотні діоди IGBT-модуля. Тимчасові діаграми протікання струму через верхній транзистор напівмоста і зворотний діод нижнього транзистора цього ж напівмоста представлені на рис. 26.
Рис. 26
Діаграми струму навантаження представлені на рис. 27-28
Рис. 27.
Рис. 28
Електричний розрахунок пристрою
Розрахунок діодів випрямляча
Діоди вибираються з максимального середнього вхідного струму і максимальної напруги:
Вибираємо випрямний міст: 110MT110KB втрати становлять 230 Вт
З параметрами I пр=120 А, U обр=1000 В. з довідкових даних визначаємо втрати при прямому струмі I=80 А, P піт=200 Вт
Розрахунок вхідного фільтра
Напруга на вході фільтра для трифазної мостової схеми, з урахуванням втрати напруги на діодах одно:
Відомо, що в 3 -х фазної мостовій схемі коефіцієнт пульсацій на виході випрямляча:
Амплітуда першої гармоніки випрямленої напруги становить:
де m-пульсность випрямляча, i-номер гармоніки
звідси
для задовільної роботи інвертора в даному випадку достатньо невеликого коефіцієнта згладжування До сг? 5
звідси по формулі визначимо параметри LC фільтра:
мінімальну індуктивність дроселя визначимо з умови безперервності струму в ньому:
Приймемо індуктивність рівний L=600 мкГн, тоді ємність фільтра буде дорівнює С=2800 мкФ.
Реалізуємо цю ємність у вигляді батареї конденсаторів В43457-LongLife +3300 мкФ? 450В
Зробимо конструктивний розрахунок дроселя фільтра:
Обсяг муздрамтеатру визначається з виразу:
В якості магнітного матеріалу вибираємо електротехнічну сталь 3423 з наступними характеристиками:
mr еф=100 при H 0=80 A/см, при цьому оптимальний повітряний зазор складає 1.1% від середньої довжини магнітної силової лінії l с. для першого наближення приймемо коеф. заповнення стали k c=0.7. Підставляючи в дані у формулу отримаємо:
. Знаходимо базовий розмір сердечника:
звідси а=3.96 см, тобто базовий розмір дорівнює 40, звідси виберемо магнітопровід стрижневого типу ПЛ40х80х120, де а=40, h=120, b=80. Перерахуємо постійну складову магнітного потоку:
необхідне число витків визначимо з виразу:
. Приймаємо щільність струму в обмотці j=3 А/мм 2, мінімально необхідний перетин становить:
Рис. 29
Вибираємо провід ПЕВ - 2 складається з 7 жил діаметром 2.5 мм загальне перетин дроту становить S=34.4 мм 2.
З довідкових даних муздрамтеатру дізнаємося, що на один стрижень намотується 6 витків в один шар, число шарів на стрижні одно 3.
Пульсації індукції незначні, до того ж постійна складова магнітного поля також невелика.
Розрахунок вхідного інвертора
Вихідними даними для розрахунку вхідного інвертора є напруга U=590В
і струм осередку I=18А. Вибираємо транзисторні модулі МТКІ - 25-12.
Середній струм протікає через транзистори становить I ср=9 А Пря...
