Реферат: Расчет непосредственного преобразователя частоты
Конденсатор и резистор должны как можно меньшую собственную индуктивность. Для того, чтобы защитная цепочка имела в целом возможно меньшую, она должна быть размещена непосредственно около вентиля.
Произведем расчет параллельной RC – цепочки для защиты прибора от коммутационных перенапряжений, возникающих при переключении тиристоров.
При выходе вентиля из работы на него действует величина линейного напряжения U2 л . Изобразим расчетную схему (рис .5)
Рис . 6
На схеме LsΣ = 2Ls ф. =2*866*10-4 =5,732*10-4 – суммарная индуктивность рассеяния двух соседних фаз.
Применяемый тиристор имеет критическую скорость нарастания напряжения, равную (du /dt )кр. = 100 В/мкс. Выберем ограничение с запасом (du /dt ) = 50 В/мкс. Тогда (*), т.к. мало по сравнению с .
В момент коммутации | U2m л | = L(di/dt) (**). Из выражений (*) и (**) выразим величину сопротивления RC – цепочки:
Ом.
Так как в схеме на рис .5 есть два накопителя электромагнитной энергии, то в ней будут возникать колебания напряжения, что нежелательно. Поэтому ограничим выброс коммутационного перенапряжения величиной Uvs max = 1.25 U2m л , что соответствует коэффициенту демпфирования , где Ом – величина критического сопротивления.
Выразим величину емкости конденсатора в RC – цепочке
Ф.
Подставим числовые данные и определим величины R и С:
;
.
Мощность резистора определим из выражения
.
Цепью разряда конденсатора RC – ветви являются резистор и включенный тиристор. Следовательно, вентиль будет испытывать дополнительную токовую нагрузку. Определим величину токовой добавки
Суммарная величина среднего тока через вентиль и добавки при разряде конденсатора не должна превышать допустимого значения Iп.к. = 80 А при заданных условиях охлаждения. Проверим это
IΣ = 33,3 + 1,9 = 35,150 A. << [Iп.к. ] A.
б) Защита от перенапряжений, возникающих при коммутациях в цепи нагрузки.
Рассмотрим наихудший (с точки зрения нагрузки на полупроводниковый прибор) случай перенапряжения, когда происходит отключение индуктивной нагрузки от работающего преобразователя, и величина э.д.с. самоиндукции складывается с фазным напряжением, действующим на вентиль.
Для того, чтобы использовать уже рассчитанную выше RCA – цепочку для данного вида перенапряжении, выполним проверочный расчет величины (du/DT) при воздействии суммарной э.д.с., равной
Епер Σ = Е2 m ф + Ен. max = ·102 + 100 = 244,296 B.
Тогда
,
Следовательно, данная RC – цепочка может служить защитой как от перенапряжений, вызванных коммутациями с вентиля на вентиль, так и в цепи нагрузки.
На основе данных расчета выбираем элементы защитной RC – цепи.
Выбор резистора.
Из справочника выбираем металлооксидный резистор с подавленной реактивностью – тип МОУ:
– резистор имеет номинальное сопротивление Rн. = 150 Ом ();
– номинальная мощность Рн =0,5 Вт;
– ТКС в диапазоне температур от – 60 ˚ С до + 200 ˚ С;
– температура окружающей среды – Токр. = ˚ С;
– предельное импульсное напряжение Uи m = 360 В.
Геометрические размеры: наружный диаметр D = 1,6 мм, длина L=16,5 мм , d = 3 мм.
Выбор конденсатора.
Выбираем фторопластовый конденсатор К72 – 11А емкостью С=0,1мкФ ().
Корпус типа ЦИ (Ц – цилиндрический, И – изоляционный).
Параметры:
– номинальное напряжение Uн = 500 В;