Число витков в первичной обмотке:

во вторичной —

Диаметры проводов обмоток [Приложение К]:

, выбираем провод ПЭВ-2 c диаметром провода с изоляцией 1,46 мм.

, выбираем провод ПЭВ-2 диаметром 1,05 мм.

2.3.4 Расчет выходного фильтра

Определившись с видом модуляции, реализуемой силовым инвертором (однополярная, многократная по синусоидальному закону широтно-импульсного регулирования [11]), рассчитаем параметры выходного фильтра.

Частота ближайшей искажающей гармоники [15]:

f_min = (2 q – 3) f_вых = (2 200 – 3) 50 = 19850 Гц,

где — кратность квантования при частотеf_м= 10 кГц.

Коэффициент гармоник выходного напряжения [15]:

где — относительная частота,

ω_вых = 2 π f_вых,

ω₀ — резонансная (собственная) частота фильтра.

Отсюда резонансная частота фильтра:

отсюда

Емкостное сопротивление конденсатора фильтра на частоте первой гармоники пульсации f_min = 19850 Гц должно быть много меньше, чем — сопротивление нагрузки, приведенное к напряжению первичной обмотки трансформатора.

Отсюда

Выбираем конденсатор [Приложение Е] К73-16-2,2 мкФ —160 В.

Находим индуктивность фильтра:

Выбираем два последовательно включенных дросселя Д13-22 c параметрами [Приложение Ж]:

L = 0,08мГн; I _п = 8А; R _обм = 0,025Ом; f = 100 кГц.

Резонансная частота фильтра:

2.3.5 Расчет параметров аккумуляторной батареи

Время автономной работы СГЭП, или время работы в резервном режиме зависит от емкости используемых аккумуляторных батарей (АБ) и коэффициента полезного действия силового канала СГЭП и жестко регламентируется в каждом конкретном случае. Дело в том, что нельзя полностью использовать ресурс АБ и необходимо восстанавливать заряд батарей. Выбор АБ в каждом конкретном случае обусловлен различными критериями: вес, стоимость, надежность и т.д. Так кислотные, оловянно-свинцовые аккумуляторы в герметичном исполнении не требуют обслуживания, однако имеют низкую мощность на единицу объема и большой вес. Этот недостаток преодолен в никель-цинковых аккумуляторах. Но широкого применения они не получили из-за довольно высокой цены. Иногда используются щелочные аккумуляторные батареи, которые стоят недорого, но требуют обслуживания при эксплуатации [5].

Для обеспечения работоспособности СГЭП в резервном режиме необходимо обеспечить на входе силового инвертора минимальное напряжение источника постоянного напряжения 240В. Однако последовательное соединение большого количества элементов АБ приводит к резкому снижению надежности СГЭП, и для уменьшения количества элементов АБ используют непосредственные преобразователи постоянного напряжения НПН повышающего типа, обеспечивающие согласование уровней напряжения АБ с минимально необходимым напряжением питания силового инвертора. Реальные регулировочные характеристики НПН повышающего типа зависят от относительного сопротивления активных потерь и имеют экстремумы отношения выходного напряжения ко входному в пределах (1,54). Задавшись отношением , определим минимально необходимое напряжение АБ:

Находим максимальное значение тока разряда аккумуляторной батареи:

где η_НПН— коэффициент полезного действия НПН (η_НПН =  = 0,80,9), примемη = 0,85.

Из-за внутреннего сопротивления батареи напряжение на ее выходе падает тем быстрее, чем больше величина тока разряда. Для аккумуляторов с гибкими проводными выводами максимальная величина тока разряда не должна численно превышать трехкратной емкости батареи. Воспользовавшись зависимостью времени разряда АБ от тока разряда для кислотных АБ типа FG, выбираем I _АБ = 2С при t _разр = 10 мин [5,15].

Если принять конечное минимальное напряжение на отдельной секции АБ U`_АБ = 10,5 В, то количество секций определится по выражению:

Уточним ток разряда АБ:

Выбираем аккумулятор [Приложение Ю] FG 20721 с номинальным напряжением 12 В и номинальной емкостью С_н = 6,5 АЧ. Соединяем 7 секций последовательно. В базисе

I₂₀ = 0,05C_ном емкости этой АБ хватит на 13 минут.