3.1. Расчет и выбор элементов инвентора.
максимальный ток через ключи инвентора:
Где
-номинальная
мощность двигателя, Вт(1500Вт);
коэффициент
допустимой кратковременной перегрузки
по току,необходимыйдля обеспечения
динамики электроприемника (выбирается
=1,1);
-номинальный
КПД двигателя (88%);
-
коэффициентдопустимой мгновенной
пульсаций тока;
-
линейное напряжение двигателя В, (380В);
Выбираем модуль IGBT от производителя
Потери IGBT в проводящемсостояни:
,
Где
44,12A-максимальная
амплитуда тока на входе инвертора ,
D=0,95
максимальная скважность ; cos
=cos
-коэффициент
мощности,
прямое
падение напряжение на IGBT
в насыщенном состоянии при
и
(
типовое значение
Среднее выпрямленное напряжение:
Выбираем модуль IGBT марки MITSUBISHI ELECTRIC CM75DU-24F:
.
Производитель |
MITSUBISHI ELECTRIC |
|
Тип транзистора |
IGBT |
|
Напряжение коллектор-эмиттер |
1.2кВ |
|
Ток коллектора |
75А |
|
Монтаж |
винтами |
|
3.2 Расчет и выбор элементов выпрямителя.
.
Потери IGBT при коммутации:
где
,
- продолжительность переходных процессов
по цепи коллектора IGBT
на открывание
и закрывание
транзистора ( типовое значение
=0,4
мкс;
=0,7
мкс);
=513В-напряжение
на коллекторе IGBT,(коммутируемое
напряжение равное напряжению звена
постоянного тока для системы АИН-ШИМ),
-частота
коммутаций ключей, Гц равная 15000 Гц.
Суммарные потери IGBT:
Потери диода в проводящем состоянии:
Где
=
-максимальная
амплитуда тока через обратный тока;
-прямое
падение напряжения на диоде в проводящем
состоянии при
,
обычно
В.
Потери при восстаналении запирающих свойств диода:
Где
-амплитуда
обратного тока через диод (
,А
-продолжительность
импульса обратного тока,(типовое значение
0,2 мкс).
Суммарные потери диода:
Результирующие потери IGBT с обратным диодом:
Среднее
выпрямленное напряжение:
Максмиальное значение среднего выпрямленного тока:
где n- количество пар IGBT/FWT в инвертере, n=6.
Максимальный рабочий ток тиристора:
где
=1,045-для
мостовой трехвазной схемы при оптимальных
параметрах Г-образного LC-фильтра,установленного
на выходе выпрямителя.
Максимальное обратное напряжение тиристора:
где
-коэффициент
допустимого превышения напряжения
сети;
-коэффициент
запаса по напряжения сети;
=150В-запас
на коммутационные выбросы напряжения
в звене постоянного тока.
По расчетным данным производится выбор выпрямителя от производителя
Выбираем тиристорный выпрямительный модуль фирмы ЗАО «Электрум АВ» М24-63-100
Модули М24– тиристорный трёхфазный выпрямительный мост. Модули выпускаются с рядом максимального выходного среднего тока 63А, с пиковым напряжением 1200 В или.
Рисунок
3.3 Схема модулей М24-63-12
Рисунок 3.4 Габаритный чертёж модулей М24-63-12
Основные электрические параметры и предельно-допустимые параметры модулей при температуре 250С представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.2– Основные и предельно-допустимые параметры модулей 12 – класса М24
Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие качества модуля всем требованиям настоящего паспорта при соблюдении потребителем условий и правил хранения, монтажа и эксплуатации, а также указаний по применению, указанных в паспорте. Гарантийный срок эксплуатации 2 года с даты приемки, а в случае перепроверки – с даты перепроверки. Вероятность безотказной работы модуля за 25000 часов должна быть не менее 0,95. Гамма-процентный ресурс в условиях и режимах, установленных ТУ должен быть не менее 50000 часов при = 90 %. Гамма-процентный срок службы модулей, при условии суммарной наработки не более гамма процентного ресурса, не менее 10 лет, при = 90 %.