зменшимо число витків у вторинній обмотці: W2=1; W1=11
При цьому збільшимо перетин муздрамтеатру шляхом додавання ще одного кільцевого муздрамтеатру (S=7.56 * 10-4 м2), при цьому зробимо перерахунок магнітної індукції для нового числа витків: Bm=0.887 Тл
Обраний магнітопровід не підходить для цих цілей, тому вибираємо іншу марку муздрамтеатру: Гаммамет 414
Вm, що 1.15 Тл.
g=7300 кг/м3=4.3 * 10-6; s=2 p=1.7
Перерахуємо інші параметри для даного типорозміру:
ST=665.04 * 10-4 м2=123 * 10-6 м3=7.56 * 10-4 м2=47.5 * 10-4віт=24.6 * 10-2 м2
Сердечник трансформатора представлений на наступному рис. 30:
Рис. 30
. Розрахуємо втрати в магнітопроводі
Магнітна індукція першої гармоніки:
. Втрати в обмотці складуть:
. Розрахуємо перевищення температури в трансформаторі: при примусовому охолодженні силових приладів a=20
. Перетин дроту вторинної обмотки:
. ККД трансформатора:
Конструктивно пристрій управління перетворювачем складається з 7 друкованих плат.
Плата А1 - плата центрального і периферійного мікроконтролера з розташованим на ньому джерелом живлення власних потреб.
Плати А2-А5 - плати драйверів управління інверторними осередками.
Плати А6-А7 - плати драйверів управління вихідним інвертором.
Силова частина пристрою складається з пасивних елементів вхідної згладжує фільтр L1, С1, транформатор TU1-TU4, що згладжують дроселі L2-L5, і активних елементів: транзисторні IGBT-модулі VT1-VT8, польові транзисторні модулі VT9-VT12, діодні модулі Шотткі VD1-VD4.
Всі потужні силові напівпровідникові прилади розташовані на радіаторах.
Транзисторні IGBT-модулі VT1-VT4 і VT5-VT8 розташовані на двох радіаторах, оскільки таке розташування дозволяє поряд з краями радіаторів розмістити високочастотні трансформатори.
Поруч з трансформаторами, на чотирьох окремих радіаторах розміщені діодні модулі Шотткі. Загальні висновки яких, з'єднаний з згладжуючими дроселями L2-L5. Шлёйф, що складається з 4-х струмових шин, підводиться до вихідного інверторному модулю розташованому на двох радіаторах. На кожному з радіаторів розміщуються 8 польових транзисторів IRFK6J54, з'єднаних соответствующе і утворюють верхній і нижній модульний транзистор полумостового плеча інвертора.
Трифазний мостовий випрямляч також розміщується на окремому радіаторі.
Тепловий розрахунок пристрою представлений нижче.
Спираючись на дані про втрати потужності, отримані при електричному розрахунку силової частини перетворювача зведемо їх у список. Значення теплових параметрів, а також типорозміри корпусів дізнаємося з довідкових даних на елементи.
Корпус IGBT модуля представлений на рис. 31
Рис. 31
Значення необхідні для твори теплового розрахунку представлені нижче. Для примусового охолодження використовуємо вентилятор, що забезпечує швидкість руху теплоносія 4 м/с. Вентилятор розташовуємо внизу пристрою в витяжній трубі. Силові прилади прикріплюються на радіатор з допомогою пасти КПТ - 8 з ефективною теплопровідністю l=0.7 Вт/м * К для зменшення контактного опору корпус-радіатор. Застосовуємо ребристий радіатор, розташування його має бути таким, щоб бокова поверхня ребер була орієнтована по напряму потоку газу. Зусилля затягивающих гвинтів, що кріплять силові модулі до радіатора, повинно бути не менше 40 Н * М, в іншому випадку теплове контактний опір різко зростає. З довідкових даних відомо, що максимальна температура кристала у всіх використовуваних в даному пристрої елементів однакова і дорівнює 150 ° С. Для діодів Шотткі і польових транзисторних модулів оптимальна робоча температура дорівнює 125 ° С, тому важливо не переохолодити модулі.
Як видно з проведених розрахунків перегрів компонентів DТi lt; DТi Р.Мак, отже вибір радіаторів слід визнати задовільним. При цьому температура перегріву кристала є оптимальною для обраних напівпровідникових приладів.
Як матеріал рекомендованого для виготовлення радіатора вибираємо технічний алюміній АД1 теплопровідність 218-226 Вт/м * К, щільність 2710 кг/м3. даний матеріал має гарну теплопровідність і малою щільністю, а також відповідає вимогам технології виготовлення.
Плати драйверів управління IGBT-модулями А1-А4, розташовуються безпосередньо на силових транзисторних модулях, так як на високих частотах позначається індуктивність провідників підходящих до даних модулів. Фірма-виробник рекомендує встановлювати плати управління на модулі працюють з струмами до 25А.
Рекомендована розводка друкованої плати з перебувають на ньому драйвером IR2110 представлена ??на рис. 32.
Як видно з цієї схеми розведення друкованої плати мінімізується відстань між вихідним керуючому контак...
