kс - коефіцієнт заповнення сердечника сталлю (для низькочастотних трансформаторів, виконаних на сердечниках з електротехнічних сталей Е310 (3411)? Е360 (+3423) в межах - 0,65? 0,93, приймаємо kс=0, 9 сталь Е350 (3422) з товщиною стрічки 0,15 мм);
?- Щільність струму в обмотках трансформатора (залежить від матеріалу дроти, кількості витків в обмотках і т.д.), визначає тепловий режим трансформатора і для низькочастотних многовіткових трансформаторів вибирається в діапазоні від 3 А/мм2 до 5 А/мм2, приймемо? =4 А/мм 2;
?- Коефіцієнт заповнення вікна сердечника міддю (для проводів круглого перетину в межах від 0,2 до 0,35), приймемо? =0, 25;
BМ - індукція в магнітопроводі (залежить від матеріалу сердечника, частоти і режиму роботи трансформатора). Для низькочастотних трансформаторів, виконаних на сердечниках з електротехнічних сталей Е310? Е360, індукція вибирається в межах 1,6? 1,88 Тл), приймемо BМ=1,7 Тл.
Вибираємо осердя зі стандартного ряду магнітопроводів ШЛ 16? 32, що має SОSС=32,6 см4, kсSС=4,58 см2.
Число витків на один вольт ЕРС в обмотках трансформатора визначається за виразом:
Кількість витків у первинній обмотці:
у вторинній:
Діаметри проводів обмоток:
вибираємо дріт ПЕВ - 2 з діаметром проводу з ізоляцією 2,39 мм.
вибираємо дріт ПЕВ - 2 з діаметром проводу з ізоляцією 1,11 мм.
2.6 Розрахунок фільтра вищих гармонік
Визначившись з видом модуляції, реалізованої силовим інвертором (однополярна, багаторазова за синусоїдальним законом широтно-імпульсного регулювання), розрахуємо параметри вихідного фільтра [1].
Кратність квантування при частоті квантування, рівної 22 кГц дорівнює:
Частота найближчій спотворює гармоніки знаходиться за виразом:
Коефіцієнт гармонік вихідної напруги визначається за виразом:
де? * =? ВИХІД /? 0; ? ВИХІД=2? F ВИХІД; ? 0 - резонансна (власне) частота фільтра.
Знайдемо? *:
Звідси резонансна частота фільтра:
Виходячи з формули:
знайдемо твір:
Емкостное опір конденсатора фільтра на частоті першої гармоніки пульсації fmin=42800 Гц повинно бути багато менше, ніж еквівалентний опір навантаження RЕКВ:
Отже:
Вибираємо конденсатори C22, C23 - К73-17 - 250 В - 0,47 мкФ ± 5%.
Розрахуємо значення індуктивності дроселя:
Вибираємо дросель L8 - Д17-2 при паралельному з'єднанні обмоток з параметрами: L=0,5 мГн; IП=12,6 А; RОБМ=0,15 Ом; f=100 кГц.
Резонансна частота фільтра:
2.7 Розрахунок вимірювальних ланцюгів
Для роботи та управління СГЕП нам буде потрібно вимірювати такі сигнали:
вхідна напруга;
напруга АБ;
струм АБ;
вихідна напруга;
вихідний струм.
Виберемо опорна напруга для АЦП мікроконтролера Uоп=4,096 В і приймемо максимальне вхідна напруга для вимірювальних каналів UАЦПmax=4 В.
Вхідна напруга будемо вимірювати вже після випрямляча перед зарядним пристроєм з резистивного дільника R1, R2. Т.к. Максимальна вхідна напруга UВХmax=155 В, то приймемо діапазон вимірювання вхідної напруги від 0 до 200 В. Приймемо R2=10 кОм. Тоді опір резистора R1 знайдемо за формулою:
Потужність, що виділяється на резисторах:
Вибираємо резистор R1 - С2-33 - 0,125 - 510 кОм ± 5%, і резистор R2 - С2-33 - 0,125 - 10 кОм ± 5%.
Вимірювати напругу АБ будемо з допомогою резистивного дільника R8, R9. Приймемо діапазон вимірювання АБ від 0 до 50 В. Розрахуємо дільник. Приймемо R9=10 кОм. Тоді опір резистора R8 знайдемо за формулою:
Потужність, що виділяється на резисторах:
Вибираємо резистор R8 - С2-33 - 0,125 - 120 кОм ± 5%, і резистор R9 - С2-33 - 0,125 - 10 кОм ± 5%.
Для вимірювання струму АБ скористаємося шунтом - резистором R7. Вибираємо резистор R7 - CSM2512 - 1 - 0,1 Ом ± 0,1%. Тоді напруга сигналу по струму з АБ буде:
В якост...
