4.2. Расчет импульсного преобразователя

Исходные данные для расчета импульсного преобразователя всем вариантам заданий приведены в табл. 4.1.

Расчет преобразователя выполнить после изучения схемы, приведенной на рис. 4.2. Ниже приведен пример расчета преобразователя по данным:

1. Напряжение источника питания U_d = 48 В.

2. Максимальное значение тока двигателя I_max = 100 А.

3. Частота повторения импульсов отпирания рабочего тиристора VS2 f = 150 Гц.

4. Время, необходимое для запирания рабочего тиристора t_в= 150 мкс.

Таблица 4.1.

Параметры инвертора.

Номер варианта	Ud, В	Imax, А	f, Гц	tв, мс
1	36	20	240	150
2	36	10	200	100
3	36	30	200	150
4	36	40	240	150
5	40	30	240	150
6	40	20	240	100
7	40	10	200	100
8	40	50	150	200
9	50	40	150	200

Продолжение таблицы 4.1.

10	50	10	400	150
11	50	20	400	200
12	50	30	200	150
13	36	30	200	100
14	60	40	200	100
15	60	50	150	200
16	60	20	150	200
17	100	10	150	100
18	100	20	200	100
19	100	30	150	200
20	100	40	200	150
21	100	50	400	150
22	150	50	400	150
23	150	40	200	150
24	150	30	400	200
25	150	20	400	150
26	150	10	200	200
27	200	10	100	150
28	200	20	150	100
29	200	30	200	100
30	200	40	200	100
31	200	50	100	150
32	200	80	200	150
33	300	80	100	100
34	300	60	100	150
35	300	50	200	100
36	300	40	200	100
37	300	30	400	100
38	300	20	400	100
39	300	10	400	150
40	320	10	200	100
41	320	20	150	150
42	320	30	150	100
43	320	40	150	100
44	320	50	200	150
45	320	60	200	200
46	320	80	100	200
47	240	80	150	200
48	240	60	150	200
49	240	50	200	150
50	240	40	100	150

Порядок расчета.

1. Емкости коммутирующего конденсатора

С_к = t_в I_max / U_d = =312,5 мкФ. (4.1)

2. Индуктивность вторичной обмотки коммутирующего автотрансфор­матора

. (4.2)

3. Индуктивность первичной обмотки

. (4.3)

4. Сечение магнитопровода автотрансформатора может быть определено из следующего приближенного соотношения:

. Определим W₂ из приближенного соотношения

W₂² = 1,1L₂/ S_ст

5. Выбираем, предварительно, сердечник типа ОЛ64/100-50 с парамет­рами: Материала сердечника – трансформаторная сталь марки 341(Э320) с индукцией насыщенияB_S = 1,75 Тл при Н = 2500 А/м.

6. Число витков первичной обмотки

Принимаем W₁ = 16.

7. Проверяем максимальное значение индукции

(4.4)

Полученное значение индукции меньше индукции насыщения, одна­ко, окон­чательный вывод о пригодности выбранного магнитопровода мож­но сделать после проверки размещения обмоток автотрансформатора в окне сердечника.

8. Ток через обратный диод VD1

I_VS2 = 0,25·I_н = 25 А.

9. Среднее значения тока через вспомогательный тиристор VS1

I_vs1 =

I_vs1 = (4.5)

10. Действующие значение тока первичной обмотки автотрансформа­тора

11. Амплитуда напряжения на тиристорах

(4.6)

12. Амплитуда обратного напряжения на отсекающем диоде VD2

(4.7)

13. Время, предоставляемое для восстановления запирающих свойств рабочему тиристору VS2,

(4.8)

14. Время восстановления вспомогательного тиристора VS1

(4.9)

В качестве рабочего тиристора из справочника [8, 11] выбираем тири­стор типа Т 123-50-2, имеющий следующие параметры: I_пр доп = 50 А, U_{пр обр доп} = 200 В, t_в < 100 мкс, I_у.э.max = 0,8 А.

В качестве вспомогательного тиристора выбираем тиристор типа Т122-20-8, имеющий параметры: I_np доп = 20 А, U_{пр обр доп} = 800 В, t_в < 100 мкс, I_у.э.max = 0,3 А.

Литература

1. Попков О.З. Основы преобразовательной техники: учеб. пособие для вузов / О.З. Попков. 2-е изд., стереот. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007. — 200 е.: ил.

2. . Розанов Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов / Ю. К. Розанов, М. В. Рябчинский, А. А. Кваснюк.-М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 321с.:ил.

3. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учебник. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. - Ч. 2 - 197 с

4. Маругин А. П. Силовая электроника: конспект лекций/ А. П. Маругин; Конспект лекций. Урал. гос. горный ун-т.- Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2013. - 246с.

5. Розанов Ю. К., Соколова Е. М. Электронные устройства электромеханических систем: Учебное пособие. М.: Издательский центр (Академия), 2004.

6. Миловзоров О. В. Электроника: Учебник для вузов. М.: Высш. шк., 2004.

7. Иванов-Цыганов А. И. Электро преобразовательные устройства РЭС: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1991.

8. Полупроводниковые приборы: Справочник. М.: Радио и связь, 1998.

9. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник. Минск.: Беларусь, 1994.

10. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. Челябинск: Металлургия, 1988.