Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет преобразователя частоты общего назначенияСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Методика расчета приведена для ПЧ с АИН (см. рис. 17), выполненного с использованием гибридных модулей, состоящих из ключей IGВТ и обратных диодов FWD, смонтированных в одном корпусе на общей теплоотводящей пластине. Расчет инвертора. Максимальный ток через ключи инвертора определяется из выражения: (3) где Рном — номинальная мощность двигателя, Вт; k1 = 1,2–1,5 — коэффициент допустимой кратковременной перегрузки по току, необходимой для обеспечения динамики ЭП; k2= 1,1 –1,2 — коэффициент допустимой мгновенной пульсации тока; ηном — номинальный КПД двигателя; Uл — линейное напряжение двигателя, В. Ключи IGBT выбираются с постоянным (номинальным) током коллектора Ic ≥ Ic max. Расчет потерь в инверторе при ШИМ формировании синусоидального тока на выходе заключается в определении составляющих потерь IGBT в проводящем состоянии и при коммутации, а также потерь обратного диода. Потери в IGBT в проводящем состоянии (4) где Icр = Ic max/ k1 — максимальная амплитуда тока на входе инвертора, A; D = tр/T ≈ 0,95 — максимальная скважность; cosθ ≈ cosφ — коэффициент мощности; Uce(sat) — прямое падение напряжения на IGBT в насыщенном состоянии при Icр и Тj = 125 °С (типовое значение Uce(sat) = 2,1—2,2 В). Потери IGBT при коммутации (5) где tс(on), tс(off) — продолжительность переходных процессов по цепи коллектора IGBT на открывание tс(on) и закрывание tс(off) транзистора, с (типовое значение tс(on) = 0,3–0,4 мкс; tс(off) = 0,6–0,7 мкс); Uсс — напряжение на коллекторе IGBT, В (коммутируемое напряжение, равное напряжению звена постоянного тока для системы АИН—ШИМ); fsw — частота коммутаций ключей, Гц (частота ШИМ), обычно от 5000 до 15 000 Гц. Суммарные потери IGBT PQ = PSS + PSW (6) Потери диода в проводящем состоянии (7) где Iер ≈ Icр — максимальная амплитуда тока через обратный диод, А; Uе — прямое падение напряжения на диоде (в проводящем состоянии) при Iер, В. Потери при восстановлении запирающих свойств диода PDR = (Irr Ucc trr fsw)/8 (8) где Irr — амплитуда обратного тока через диод, А (Irr ≈ Iср); trr. — продолжительность импульса обратного тока, с (типовое значение 0,2 мкc). Суммарные потери диода PD = PDS + PDR (9) Результирующие потери в IGBT с обратным диодом: PT=PQ + PD = PSS +PSW + PDS + PDR. (10) Найденные результирующие потери являются основой для теплового расчета инвертора, в ходе которого определяются тип и геометрические размеры необходимого охладителя, а также проверяется тепловой режим работы кристаллов IGBT и обратного диода. Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель—окружающая среда Rth(f-a), ° С/Вт, в расчете на пару IGBT/FWD (транзистор/обратный диод) (11) где Та = 45—50 °С — температура охлаждающего воздуха; Тс = 90—110 °С —температура теплопроводящей пластины; РT —суммарная мощность, Вт, рассеиваемая одной парой IGBT/FWD; Rth(c-f) — термическое переходное сопротивление корпус–поверхность теплопроводящей пластины модуля в расчете на одну пару IGBT/FWD, °С/Вт. Температура кристалла IGBT, °С, определяется по формуле Tja=Tc + PQ Rth(j-c)q (12) где Rth(j-c)q — термическое переходное сопротивление кристалл—корпус для IGBT части модуля, °С/Вт. При этом должно выполняться условие Tja < 125 °С. Температура кристалла обратного диода FWD, °С, Tjd=Tc + PDRth(j_c)d, (13) где Rth(j_c)d — термическое переходное сопротивление кристалл—корпус для FWD части модуля, °С/Вт. Должно выполняться условие Тjd < 125 °С. Если Тjd ≥ 125 °С или опасно приближается к этой максимально допустимой температуре кристалла, то нужно улучшить теплоотдачу за счет использования охладителя с меньшим значением сопротивления Rth(f-a), т. е. задавшись меньшей температурой корпуса Тс. Расчет выпрямителя. Среднее выпрямленное напряжение Ud=kc.н Uл, (14) где kc.н — коэффициент схемы для номинальной нагрузки; kc.н = 1,35 для мостовой трехфазной схемы; kc.н = 0,9 для мостовой однофазной схемы Максимальное значение среднего выпрямленного тока (15) где n — количество пар IGBT/FWD в инверторе. Максимальный рабочий ток диода Iνm=kcc Idm (16) где ксс — 1,045 для мостовой трехфазной схемы при оптимальных параметрах Г-образного LC -фильтра, установленного на выходе выпрямителя; ксс = 1,57 для мостовой однофазной схемы. Максимальное обратное напряжение диода (для мостовых схем) Uvm = kзн√2Uлkснkc + Δ Un (17) где кс≥ 1,1 — коэффициент допустимого повышения напряжения сети; кзн > 1,15 — коэффициент запаса по напряжению; Δ Un = 100—150 В — запас на коммутационные выбросы напряжения в звене постоянного тока. Диоды выбираются по постоянному рабочему току (не менее Ivm) и по классу напряжения (не менее Uvm /100). Расчет потерь в выпрямителе для установившегося режима работы ЭП (Id= Idm /k1): (18) где kcs = 0,577 для мостовой трехфазной схемы; kcs = 0,785 для мостовой однофазной схемы; Ron — динамическое сопротивление полупроводникового прибора в проводящем состоянии, Ом; Uj — прямое падение напряжения, В, на полупроводниковом приборе при токе 50 мА (Uj + RonIdm / ki ≤ 1 В для диода или 1,3 В для тиристора); mv — число полупроводниковых приборов в схеме. Тепловой расчет параметров охладителя выпрямителя следует проводить аналогично приведенному выше расчету для инвертора. Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель—окружающая среда в расчете на выпрямитель (19) где Rth(c-f) — термическое переходное сопротивление корпус—поверхность теплопроводящей пластины модуля, °С/Вт. Если не все полупроводниковые приборы моста размещены в одном модуле, то необходимо PDV привести к числу приборов, расположенных в одном корпусе. Температура кристалла (20) где Rth(c-f)DV — термическое переходное сопротивление кристалл—корпус для одного полупроводникового прибора модуля, °С/Вт; nD — количество полупроводниковых приборов в модуле. Необходимо, чтобы выполнялось условие: TjDV < 140 °С.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; просмотров: 378; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.218.234 (0.007 с.) |