може перевищувати Iн в 2,5 Г· 4 рази, тому розрахунковий струм силового транзисторного ключа приймаємо
= 392, А (2.16)
2.4.2 Вибір силових напівпровідникових елементів.
Вибираємо для транзисторного ключа IGBT-модуль CM400DU-12F (Mitsubishi Electeric)
з наступними параметрами:
- напруга колектор-емітер, Uкт, У ........................................... 600
- напруга насичення колектор-емітер, Uктнас, У ........................ 2,2
- максимальний струм колектора, Iкmax, А. ......................................... 400
- імпульсний струм колектора, Iкн, А. .................................................. 800
- час включення, tВКЛ, c .......................................................... 0,4 В· 10-6
- час виключення, tвикл, c ...................................................... 0,7 В· 10-6
- тепловий опір В«Перехід-корпусВ», Rтеп, Вє С/Вт ...................... 0,12
- потужність розсіювання на колекторі, РРК, Вт ..................................... 1100
Вибираємо діод, шунтирующий IGBT-модуль, наприклад діод Д161-400 з наступними параметрами:
- діючий струм, IVD, А ............................................................ 400
- порогове напруга, U0, У ......................................................... 1,35
- динамічний опір, RVD, Ом .......................................... 0,002
- опір при типовому охолоджувачі і природному охолодженні, RVDT,
максимальна температура структури, Оёpn, Вє С ................................... 140
2.4.3 Визначення оптимальної частоти комутації ШИП.
У зв'язку з застосуванням ненасиченого ключа коефіцієнт форсіровок на включення і відключення транзистора приймається: К1 = 1, К2 = 1.
Тривалість фронту і спаду колекторного струму силового ключа в паспортних даних силового модуля:
с;
с;
Визначаємо оптимальну частоту комутації ШИП:
В
, Гц (2.16)
В
де для ШИП з симетричним законом комутації;
, (2.17)
В
В
Приймаються частоту комутації Гц.
2.4.4 Визначення постійних і базових величин, необхідних для розрахунків електромагнітних навантажень енергетичного каналу.
Конструктивна постійна двигуна:
В
, У В· з/рад (2.18)
В В
Базова швидкість:
, Рад/с (2.19)
В
Базовий струм:
, А (2.20)
В В
Базовий момент:
В
, Н В· м (2.21)
В
Враховуючи, що ШИП з симетричним керуванням не спотворює природних механічних характеристик двигуна, визначаємо відносну тривалість включення в номінально режимі:
, (2.22)
В
Відносна швидкість в номінальному режимі:
В
, Рад/с (2.23)
В
,
Відносна електромагнітна постійна часу:
. (2.22)
де Т - період комутації,
В
с. (2.24)
В В В
На природною механічної характеристиці ДПТ для максимального струму двигуна в динамічному режимі (А) визначаємо частоту обертання:
В
, Рад/с (2.25)
В
Визначимо відносне значення цієї швидкості:
В
, Рад/с (2.26)
В В
2.4.5 Середній значення струму двигуна,
, А (2.27)
В В
, А (2.28)
В В
2.4.6 Чинне значення струму двигуна
, (2.29)
де;
В
, А (2.30)
В В
2.4.7 Значення середнього струму транзисторного ключа при максимальному струмі двигуна складе
, (2.31)
В
, А (2.32)
В В
2.4.8 Чинне значення струму транзисторного ключа.
, (2.33)
В В В
, А (2.34)
В В
2.4.9 Середній значення струму шунтуючого діода
(2.35)
В
, А (2.36)
В В
2.4.10 Значення чинного струму шунтуючого діода
, (2.37)
В В
, А (2.38)
В В
2.4.11 Визначимо втрати енергії в силовому транзисторному ключі.
В
, Вт (2.39)
де:
(2.40)
(2.41)
опір насиченого ключа:
, (2.42)
В
Отримана величина втрат менше допустимої потужності розсіювання на колекторі силового IGBT-модуля. <В
, (2.43)
В
2.4.12 Визначення втрат потужності в шунтуючих діоді. p> , Вт (2.44)
В
2.4.13 Максимальну температуру структури діода визначають з умови, що температура навколишнього середовища не перевищує Вє С.
, Вє С (2.45)
В
Так як Вє С, то потрібно додат...
