
- •А. П. Маругин
- •140400.62 - «Электропривод и автоматика » (эгп)
- •Введение
- •1. Классификация автономных инверторов
- •2. Однофазный мостовой инвертор напряжения
- •2.1. Расчет инвертора напряжения
- •Параметры инвертора.
- •2.2. Расчет схемы управления инвертором
- •2.2.1. Расчет оконечных усилителей.
- •Параметры магнитопроводов.
- •2.2.2. Расчет задающего генератора.
- •3. Транзисторные инверторы напряжения
- •3.1. Двухтактные инверторы и преобразователи
- •3.2. Схема мостового инвертора напряжения
- •3.3. Линейные процессы в силовой цепи преобразователя напряжения
- •3.4. Расчет двухтактного преобразователя напряжения
- •Параметры инвертора.
- •4. Импульсный преобразователь постоянного напряжения
- •4.1. Преобразователь для регулируемого электропривода
- •4.2. Расчет импульсного преобразователя
- •Параметры инвертора.
- •Приложение
- •Igbt (биполярные с изолированным затвором).
- •Геометрические и эффективные параметры кольцевых сердечников.
- •Коэффициент начальной индуктивности марганец-цинковых сердечников
- •140400.62 - «Электропривод и автоматика »
- •620144, Г. Екатеринбург, Куйбышева, 30
Параметры магнитопроводов.
Марка феррита |
Параметры | |
BS, Тл |
Br,Тл | |
|
При Hmax= 10 Э | |
4000НМ |
0,45 |
0,13 |
3000НМ |
0,35 |
0,15 |
3000НМ |
0,38 |
0,14 |
2000НМ |
0,25 |
0,12 |
1000НМ |
0,35 |
0,11 |
1000НМ |
0,32 |
0,15 |
6. Число витков вторичной обмотки
(2.41)
7. Находим относительную магнитную проницаемость сердечника на рабочем участке цикла перемагничивания
(2.42)
где μ0 = 4π·10-7 Гн/м – магнитная проницаемость вакуума.
8. Индуктивность первичной обмотки трансформатора
(2.43)
9. Определяем максимальное значение тока намагничивания трансформатора, которое имеет место в момент окончания импульса управления,
(2.44)
10. Максимальный ток коллектора транзистора выходного каскада с учетом тока намагничивания трансформатора
(2.45)
11. По расчетным значениям Iк max и Uк-э.нас из справочника [8] выбираем транзистор КТ630Д со следующими параметрами:
Iк.доп = 1 А,
Uк-э.доп = 60 В при Rб = 3 кОм, h21Э = 80…240.
Граничная частота усиления в схеме с общим эмиттером fβ = 50 МГц, максимально допустимая мощность, рассеиваемая коллектором, Рк.max = 0,8 Вт.
12. Определяем ток базы, необходимый для достижения режима насыщения транзистора при максимальном токе коллектора
(2.46)
где b = 1,5...3 – коэффициент насыщения транзистора, h21Э min = 80 – минимальное значение параметра h21Э.
13. Надежное запирание транзистора в интервале между импульсами управления обеспечивается включением между базой и эмиттером резистора Rб, сопротивление которого, согласно ТУ, не должно превышать величины 3 кОм для выбранного транзистора. Принимаем к установке резистор сопротивления 2,7 кОм.
14. Определяем ток в резисторе Rб в период действия отпирающего импульса
(2.47)
Здесь Uб-э.нас = 0,75 В, определенное по входной статической характеристике транзистора КТ630Д для напряжения Uк-э = 0 В.
15. Определяем ток в резисторе R5 в период действия управляющего импульса
(2.48)
16. Находим величину сопротивления резистора R5. Принимаем к установке резистор сопротивлением 480 Ом.
17. Определяем ток выходного транзистора микросхемы DD2.2 в период логического нуля на ее выходе
(2.49)
В том случае, если указанный ток оказывается больше допустимого, то следует выбрать микросхему с большей нагрузочной способностью или между выходом микросхемы и базой транзистора установить дополнительный усилитель тока (эмиттерный повторитель).
18. Определяем длительность переднего фронта импульса коллекторного тока транзистора
(2.50)
где
– постоянная времени транзистора.
19. Мощность потерь при отпирании транзистора
(2.51)
20. Длительность заднего фронта импульса коллекторного тока
(2.52)
21. Мощность потерь при запирании транзистора
(2.53)
22. Мощность потерь в транзисторе на интервале насыщенного состояния
(2.54)
23. Мощность потерь в базовой цепи на интервале насыщенного состояния
(2.55)
24. Суммарная мощность потерь в транзисторе
(2.56)
Полученное значение мощности не должно превышать допустимое для данного транзистора.
25. Определяем величину добавочного сопротивления в цепи управляющего электрода тиристора
(2.57)
Мощность, рассеиваемая этим резистором,
(2.58)
26. Эффективное значение тока в первичной обмотке выходного трансформатора
(2.59)
27. Эффективное значение тока во вторичной обмотке
(2.60)
28. Сечение провода первичной обмотки
(2.61)
где j = 4 А/мм2 – допустимая плотность тока.
В качестве провода первичной обмотки выбираем провод марки ПЭЛШО, = 23 мм.
29. Сечение провода вторичной обмотки
(2.62)
Выбираем провод ПЭЛШО диаметром 0,29 мм.
30. Определяем коэффициент заполнения окна сердечника проводом
(2.63)
Полученное значение КM должно быть меньше предельно допустимого значения КМ.доп = 0,15. В противном случае нужно взять сердечник ближайшего типоразмера, но с большей площадью окна и повторить расчет.
31. Максимальное обратное напряжение и максимальный ток демпфирующего диода (VD3, VD4)
Uобр max = EК = 20 В; Iд max = Iк max = 0,468 А.
Выбираем диод КД212А со следующими параметрами:
Iа доп = 1 А; Uобр доп = 200 В.
Величина сопротивления нагрузки микросхем DD2.1 и DD2.2 (R3 и R4) в соответствии с рекомендациями [12] выбирается равной 1 кОм.