3. Определяем потери и объём реактора сглаживающего фильтра.

В однозвенном LC фильтре

Где -коэффициент сглаживания пульсаций

-коэффициент пульсаций на входе фильтра

-частота пульсаций выпрямительной схемы

Для двухтактной Зф схемы (варианты 1) и 2)): и

Для 1-го варианта (с однозвенным фильтром)

Для однотактной Зф схемы (варианты 3) и 4)): и

Для 3-го варианта (с однозвенным фильтром)

В двухзвенном LC фильтре

Примем в двухзвенном LC фильтре ёмкость несколько меньшую, чем в однозвенном:

Для 2-го варианта (с двухзвенным фильтром)

Для 4-го варианта (с двухзвенным фильтром)

Потери мощности в реакторе фильтра:

Объёмы дросселей фильтров определяем по формуле:

Выбираем конденсаторы фильтров типа К50-32 с U_H = 160 В:

3. Определяем суммарные потери и объёмы для каждого варианта

Результаты расчётов показателей качества по каждому варианту приведены в табл 3.

При этом в формулах и

и самые большие потери мощности и объём сравниваемых вариантов.

Таблица З

№ варианта	Рпст Вт	Рпм Вт	Рпд+PnL Вт	Рмакс Вт	К1	Vтр	Vд	Vс+Vр	Vмакс	К2
1	55,3	221,2	138,4	415	0,702	25167	672	1445	27284	0,655
2	55,3	221,2	154,4	431	0,729	25167	672	2548	28387	0,681
3	67,2	268,8	152,8	489	0,827	30592	336	5993	36921	0,886
4	67,2	268,8	255,5	591	1	30592	336	10734	41662	1

3. Исключение худших вариантов путём сравнения длин векторов качества

Выбираем два нехудших варианта, у которых длины векторов наименьшие, т.е. 1) и 2).

5. Выбираем один компромиссный вариант из подмножества нехудших, пользуясь условным критерием предпочтения:

При большой мощности ВУ роль снижения потерь мощности обычно более значима. Поэтому принимаются ,

Таким образом , выбираем вариант с наименьшим значением условного критерия предпочтения, т.е. 1-й: ЕЛ + холоднокатаная сталь + двухтактная 3 ф схема + однозвенный LC фильтр.

ЗАДАЧА №2 (004 вариант 8)

РАСЧЁТ ХАРАКТЕРИСТИК ИНВЕРТОРА

ДАНО:

5. Действующее значение прямоугольного переменного напряжения U_пер = 60 В

6. Действующее значение тока нагрузки I_H = 0,16 А

7. Напряжение источника постоянного тока U_пс = 25 В

8. Мощность источника постоянного тока Р_nc =13,5Вт

ТРЕБУЕТСЯ: Выполнить схемотехническое проектирование инвертора.

РЕШЕНИЕ

1. П

   VT1

   ринципиальная схема инвертора приведена на рис 1.





W₁^’

V_nc

R₂

VT2

R₁

W₁^’’

W₂^’’

C

V_пер

W₃^’

W₃^’’

Рис 1

2. Выбор переключающих транзисторов

Определяем максимальное напряжение, прикладываемое к закрытому транзистору с учётом возможных коммутационных перенапряжений:

Определяем максимальный ток, протекающий через транзистор в состоянии насыщения, рассчитав в начале среднее значение тока коллектора за одну половину периода (Т/2):

К.П.Д. инвертора:

Необходимо учесть ток намагничивания трансформатора, повышающий средний ток коллектора в 1,4 раза. Кроме того в момент насыщения сердечника трансформатора ЭДС, индуктируемые в его обмотках, становятся равными нулю и всё напряжение U_nc прикладывается к транзистору. В связи с этим ток коллектора возрастает в 3-4 раза, т.е.

Транзисторы выбираются из условий : U_Kдon > U_km I_кдоп > I_km

Подходит транзистор типа КТ808А с параметрами:

-предельное напряжение коллектор- эмиттер U_Kдоп = 120 В

-предельный постоянный ток коллектора I_{к доп} = 10 А

-предельный постоянный ток базы I_{б макс}= 4 А

-постоянная рассеиваемая мощность коллектора Р_{к макс} = 50 Вт

-минимальное значение статического коэффициента передачи тока h_21Э =15

-напряжение насыщения коллектор- эмиттер U_{кэ нас} < 2 В

-напряжение насыщения база-эмиттер U_бэ <1,4В