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 |
Расчёт инвертора напряжения на IGBT транзисторахСодержание книги Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Максимальный ток, проходящий через транзисторные IGBT ключи инвертора, определяется из выражения: (А) (2.5) (А) Где, – номинальная скорректированная мощность двигателя, (кВт); kI = (1,2–1,5) – коэффициент допустимой кратковременной перегрузки по току, необходимой для обеспечения динамики электропривода; k2 = (1,1–1,2) – коэффициент допустимой мгновенной пульсации тока; ηпэд – номинальный КПД двигателя; Uл – линейное напряжение двигателя, (В). Выпрямленное среднее напряжение: (В) (2.6) (В) Где, Ксн = 1,35 для мостовой трехфазной схемы. Тип транзистора выбираем по справочнику с постоянным током IC ≥ I C.МАКС и постоянным напряжением UСЕS ≥ U d. Выбираем модуль IGBT фирмы Mitsubishi третьего поколения CM300DY-12H с параметрами, приведенными в таблице.№7. Таблица №7
Примечание: UCES – максимальное напряжение коллектор-эмиттер; IC – максимальный ток коллектора; PC – максимальная рассеиваемая мощность; UCE(sat) – напряжение коллектор-эмиттер во включенном состоянии; Cies – входная емкость; Cоes – выходная емкость; Cres – емкость обратной связи (проходная); td(on) – время задержки включения; tr – время нарастания; td(off) - время задержки выключения; tf – время спада; Uf – прямое падение напряжения на обратном диоде транзистора; trr – время восстановления обратного диода при выключении; Rth(c-f) – тепловое сопротивление корпус-охладитель; Rth(j-f) – тепловое сопротивление переход-корпус.
Потери в IGBT в проводящем состоянии (Вт) (2.7) Где, (А) (2.8) (Вт) Где, Iср = Iс.макс/k 1 – максимальная величина амплитуды тока на входе инвертора; D = (tp/T) – максимальная скважность, принимается равной 0,95; cos θ – коэффициент мощности, примерно равный cosφ; Uce(sat) – прямое падение напряжения на IGBT в насыщенном состоянии при Iср и Тj=125ºС (типовое значение 2,1–2,2 В). Потери IGBT при коммутации (Вт) (2.9) Где, с с (Вт) Где, tc(on), tc(off) – продолжительность переходных процессов по цепи коллектора IGBT соответственно на открывание и закрывание транзистора, с; tf - Ucc – напряжение на коллекторе IGBT (коммутируемое напряжение, равное напряжению звена постоянного тока для системы АИН–ШИМ), В; fsw – частота коммутаций ключей (частота ШИМ), обычно от 5000 до 15000Гц. Суммарные потери IGBT (Вт) (2.10) (Вт) Потери диода в проводящем состоянии (Вт) (2.11) (Вт) Где, – максимальная амплитуда тока, через обратный диод, А; Uec – прямое падение напряжения на диоде (в проводящем состоянии) при Iep, B. Потери восстановления запирающих свойств диода (Вт) (2.12) (Вт) Где, Irr. – амплитуда обратного тока через диод (равная Icp), A; trr – продолжительность импульса обратного тока, с (типовое значение 0,2 мкс). Суммарные потери диода (Вт) (2.13) (Вт) Результирующие потери в IGBT с обратным диодом определяются по формуле (Вт) (2.14) (Вт) Максимальное допустимое переходное сопротивление охладитель - окружающая среда °C/Вт, в расчете на пару IGBT/FWD (транзистор/обратный диод) (2.15) 0С/Вт 0С/Вт Где, Та – температура охлаждающего воздуха, 45–50 °С; ТС – температура теплопроводящей пластины, 90–110 °С; РТ – суммарная рассеиваемая мощность, Вт, 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 определяется по формуле (2.16) 0С Где, Rth(j-c)q – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для IGBT части модуля. При этом должно выполняться неравенство Tja ≤ 125 0C. Неравенство выполняется, так как 111,66ºС<125ºС. Температура кристалла обратного диода FWD (2.17) 0С Где, Rth(j-c)d – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для FWD части модуля. Должно выполняться неравенство Тjd ≤ 125 0C. Неравенство выполняется, так как 110,45 ºС<125ºС. Выбираем радиатор серии BF с воздушным обдувом со скоростью 5 м/с. Тип радиатора – 03 с габаритами: длина (L) – 152,4мм, ширина (В) – 61мм, толщина подложки (D) – 8,5мм, количество рёбер – 17, расстояние между рёбер – 3,5мм. Термическое переходное сопротивление – 0,05ºС/Вт.
Расчет выпрямителя Максимальное значение среднего выпрямленного тока (А) (2.18) (А) Где, n – количество пар IGBT/FWD в инверторе. Максимальный рабочий ток диода (А) (2.19) (А) Где, при оптимальных параметрах Г-образного LС-фильтра, установленного на выходе выпрямителя, kcc =1,045 для мостовой трехфазной схемы; kcc = 1,57 для мостовой однофазной схемы. Максимальное обратное напряжение вентиля (для мостовых схем) (В) (2.20) (В) Где, kc ≥ 1,1– коэффициент допустимого повышения напряжения сети; k3H – коэффициент запаса по напряжению (>1,15); Δ Uн – запас на коммутационные выбросы напряжения в звене постоянного тока (≈100–150 В). Вентили выбираются по постоянному рабочему току и по классу напряжения. Выбираем диодный модуль RM250DZ-24 со средним прямым током IFAV = 250 А и импульсным повторяющимся обратным напряжением URRM = 1200 В. Нам потребуется три таких вентиля. Из трех диодных модулей реализуется мостовая схема трехфазного выпрямителя, изображённая на рисунке 11.
Рис. 11 Схема мостовая трёхфазного выпрямителя а – схема выпрямителя; б – диодный модуль. Значения, по которым выбираем вентили А; 1065 В. Табличные значения выбранных вентилей: IFAV = 250 А, URRM = 1200 В. Расчет потерь в выпрямителе для установившегося режима работы электропривода при : (Вт) (2.21) (Вт) Где, kcs = 0,577 для мостовой трехфазной схемы; Ron – динамическое сопротивление в проводящем состоянии вентиля; Uj – прямое падение напряжения на вентиле при токе 50 мА (Uj+ RonIdm/k1) – составляет около 1 В для диода или 1,3 В для тиристора; mv – число вентилей в схеме. Максимальное допустимое переходное сопротивление охладитель-окружающая среда в расчете на выпрямитель (2.22) ºС/Вт Где, Rth(c-f) – термическое переходное сопротивление корпус–поверхность теплопроводящей пластины модуля. Температура кристалла (2.23) ºС Где, Rth(j-c)DV – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для одного вентиля модуля; nD – количество вентилей в модуле. Необходимо, чтобы выполнялось неравенство TjDV ≤ 140ºС. Неравенство выполняется, так как 136,4 ºС<140ºС.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; просмотров: 1396; 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 - 3.144.91.130 (0.007 с.) |