и, В, на напівпровідниковому приладі при струмі 50 мА (Uj + Ron? Idm/k1? 1 B для діода) ;?- Число напівпровідникових приладів в схемі.
2.2.2 Максимальнедопустимий перехідний опір охолоджувач - навколишнє середовище в розрахунку на випрямляч:
, (16)
де Rth (cf) - термічний перехідний опір корпус - поверхня теплопроводящей пластини модуля, 0С/Вт
2.2.3 Температура кристала визначається за формулою:
, (17)
де nD - кількість напівпровідникових приладів у модулі;
Rth (cf) DV - термічний перехідний опір корпус -крісталл для одного напівпровідникового приладу модуля, 0С/Вт
Необхідно, щоб виконувалася умова TjDV lt; 140 0C.
lt; 140 0C
. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ОХОЛОДЖУВАЧА
.1 Попередній вибір охолоджувача
Для випрямляча і на кожну фазу двигуна встановлюємо окремий охолоджувач. Всього буде 4 охолоджувача. Їх загальна сумарна перехідний опір охолоджувач - навколишнє середовище:
Rth (f-a)=Rth (f-a) 1 + 3? Rth (fa) 2=0,194 + 3? 0,054=0,356 0С /? Вт (18)
Попередньо приймаємо охолоджувач типу Т - 121 з габаритними розмірами профілю b=0,24 м, h=0,09 м, відстань між ребрами з=0,01 м
Кількість ребер: m=b/c=0,24/0,01=24
.2 Розрахунок довжини охолоджувача
1) Площа охолоджувача, що бере участь у випромінюванні тепла:
(19)
де d, b, h - габаритні розміри профілю, м;
n - кількість охолоджувачів.
) Площа даного охолоджувача, що бере участь в конвекції:
(20)
де m - число ребер.
) Перехідний опір випромінюванню тепла:
, (21)
де Тс=373 К - температура поверхні охолоджувача;
Та=323 К - температура навколишнього середовища;
? Т=Тс - Та=50 К;
Е - коефіцієнт випромінювання поверхні (Е=0,8 для алюмінію).
4) Перехідне температурне опір теплопередачі конвекцією:
, (22)
де Fred - коефіцієнт погіршення тепловіддачі (конвекції). Графік залежності Fred від відстані між ребрами дан на мал. 56.37 [1].
Перехідний температурне опір охолоджувач - навколишнє середовище при природному охолодженні:
, (23)
Отже, маємо таку залежність:
(24)
де А, В, С - коефіцієнти, отримані при підстановці (21) і (22) в (23).
7) Для різних значень d розраховуємо залежність (24), результати розрахунку зведені в табл. 3.
Таблиця 3
d, м0,020,050,10,150,20,250,30,35Rth (fa), 0С/Вт0,3580,1740,10,0730,0580,0480,040,037
За отриманими значеннями будуємо графік залежності Rth (fa) від d (рис.3).
Рис. 3. Графік залежності Rth (fa)=f (d).
) Вибираємо довжину охолоджувача d так, щоб температурне опір було не більше розрахункового значення (18) для всіх приладів, встановлених на охолоджувачі: d=0,025 м при Rth (fa)=0,3 0С/Вт lt; Rth (f-a) розр. =0,356 0С/Вт
4. РОЗРАХУНОК ФІЛЬТРА
) Коефіцієнт пульсацій на вхід?? фільтра (відношення амплітуди напруги до середнього значення):
(24)
де m - пульсность схеми випрямлення (m=6 для трифазної мостової схеми).
Приймаємо LC-фільтр.
) Параметр згладжування LC-фільтра:
, (25)
де S=q1вх/q1вих=10 - коефіцієнт згладжування по першій гармоніці (значення коефіцієнта згладжування S лежать в діапазоні від 3 до 12); - частота мережі, Гц.
3) Індуктивність дроселя LC-фільтра для забезпечення коефіцієнта потужності на вході випрямляча КМ=0,95 визначається з наступних умов:
L0? 3? L0min (26)
, (27)
де Id=Idm/k1=109,8/1,4=78,4 A - номінальний середній струм ланки постійного струму.
? 3? L0min=3? 2? 10-4=6? 10-4 Гн
4) Ємність конденсаторів, необхідна для протікання реактивного струму навантаження інвертора, знаходиться з виразу:
, (28)
де Ism1=Ic max - амплітудне значення струму у фазі двигуна, А;
? 1 - кут зсуву між першою гармонікою фазної напруги і фазного струму (? 1=g/2=570/2=28,50, де g - кут комутації некерованого випрямляча); - коефіцієнт пульсацій - частота ШІМ, Гц.
5) Розраховуємо ємність конденсатора С01 і порівнюємо з ємністю С03:
Для практичної реалізації фільтра використовують конденсатори з найбільшим значенням ємності С1.
) Амплітуда струму, що протікає через конденсатори фільтра на частоті пульсацій випрямленого струму (по першій гармоніці):
IC 0m=q1вих? Ud? 2 ??? m? fs? C0, (29)
<...
