Главная страница
Навигация по странице:

  • Контрольная работа по курсу «Электроника»Проектирование электронного преобразователя

  • 1.2 Выбираем IGBT ключ

  • 1.3 Рассчитываем потери IGBT в проводящем состоянии;

  • 1.4 Потери IGBT при коммутации;

  • 1.5 Определим потери диода в проводящем состоянии;

  • 1.6 Потери восстановления запирающих свойств диода;

  • 1.7 Суммарные потери диода;

  • 1.9 Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель-окружающая среда в расчёте на пару IGBT /

  • 1.10 Температура кристалла IGBT определяется по формуле ;

  • 1.11 Температура кристалл обратного диода FWD ;

  • 2.1 Максимальное значение среднего выпрямленного тока;

  • 2.2 Максимальный рабочий ток прибора.

  • 2.4 Выбираем выпрямитель. № п\п

  • 2.5 Расчёт потерь в выпрямителе для установившегося режима электропровода.

  • 2.6 Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель-окружающая среда в расчёте на выпрямитель;

  • 2.7 Температура кристалла;

  • 3.1. Расчёт мощности резисторов цепи снаббера;

  • Список используемых источников

  • Приложение 1 (Модуль)

    		•

    Контрольная. контрольная. Контрольная работа по курсу Электроника


    Скачать 0.5 Mb.
    НазваниеКонтрольная работа по курсу Электроника
    АнкорКонтрольная
    Дата11.05.2022
    Размер0.5 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаконтрольная.docx
    ТипКонтрольная работа
    #521596



    Министерство образования и науки Российской Федерации

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

    ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

    «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Кафедра автоматизированного электропривода, электромеханики и электротехники

    Контрольная работа

    по курсу «Электроника»
    Проектирование электронного преобразователя

    ОГУ 13.03.02.4018.052 О

    Руководитель

    доцент,

    кандидат технических наук

    Шелихов Е.С.

    “___________“2022 г.

    Исполнитель

    студент

    Кондратов А.А

    “___________“2022 г

    Оренбург 2022


    Содержание

    Введение………………………………………………………...………… ……3

    1.Расчёт инвертора.…………………………….................... …….......………..4

    2. Расчёт выпрямителя.…………………………………………………..……..9

    3. Расчёт снаббера ……….……………………………………..….….........….13

    4. Список используемых источников………………………………… ……..14

    Введение


    Электронный преобразователь представляет собой электровакуумный прибор, в котором управление электронными токами осуществляется путем перемещения электродов. Причем изменение напряжения электрического поля внутри прибора прямо пропорционально величине смещения подвижного электрода - анода, связанного с измерительным стержнем, относительно другого, неподвижного электрода - катода. Так как при этом происходит изменение анодного тока с одновременным усилением его, электронные преобразователи могут работать без усилителя

    Устройства преобразования электроэнергии делятся на электромагнитные и электронные. Благодаря экономичности и высокой надежности преимущественное применение в современной преобразовательной технике находят электронные преобразователи, построенные на основе диодов, тиристоров и силовых транзисторов. Такие преобразователи получили название полупроводниковых преобразователей электрической энергии.

    Преобразователи могут выполнять следующие функции:

    - Выпрямление напряжения переменного тока.

    - Выпрямление трёхфазного напряжения с одновременным повышением напряжения в цепи постоянного тока при коэффициенте мощности, близком к единице.

    - Инвертирование энергии из цепи постоянного тока в трёхфазную сеть переменного тока с коэффициентом мощности, близким к единице.

    - Повышение (понижение) и стабилизация напряжения постоянного тока с однонаправленной или двунаправленной передачей энергии.

    • Организация внутренних связей при векторном управлении.

    • Организация внешних связей с технологическим оборудованием.


    1. Расчёт инвертора


    Исходными данными для расчёта инвертора являются основные параметры трёхфазного двигателя переменного тока, требуемой для него перегрузки по току, а также питающей сети и окружающей среды.

    Максимальный ток через ключи:



    Где – номинальный мощность двигателя, Вт; коэффициент допустимой кратковременной перегрузки по току, необходимой для обеспечения динамики электропривода; коэффициент допустимой мгновенной пульсации тока; – номинальный КПД двигателя; - номинальное напряжение двигателя, В.

    Подбираем наиболее подходящий биполярный транзистор. В моём случае это будет биполярный транзистор SGD02N120.



    № п/п
    Наименование параметра, размеренность

    Обозначения
    Данные двигателя

    1
    Номинальная мощность, кВт;


    0,25

    2
    Номинальный КПД



    0,58

    3
    Номинальный





    0,6

    4
    Род тока





    5
    Число фаз
    3ф



    6
    Действующие напряжение


    380


    Таблица 1.1 Основные исходные данный двигателя


    1.2 Выбираем IGBT ключ

    Ключи IGBT выбираются с постоянным (номинальным) током коллектора:



    № п\п
    Обозначения
    Данные

    1
    , В;
    1200

    2
    , А;
    2

    3
    , В;
    3,1

    4
    , сек;


    5
    , сек;


    6
    , В;
    5

    7
    , сек;


    8


    2

    9


    5,4

    10


    6,2

    Таблица 1.2 Данные ключа IGBT (Приложение 1)

    1.3 Рассчитываем потери IGBT в проводящем состоянии;







    Где – максимальная величина амплитуды тока на выходе инвертора, – максимальная скважность; – коэффициент мощности.

    1.4 Потери IGBT при коммутации;




    Где - напряжение коллектора IGBT, - частота коммутаций ключей.

    Суммарные потери IGBT;





    1.5 Определим потери диода в проводящем состоянии;



    Где максимум амплитуды тока через обратный диод, прямое падение напряжения на диоде (в проводящем состоянии ) при

    1.6 Потери восстановления запирающих свойств диода;




    Где амплидуда обратного тока через диод ( продолжительность импульса обратного тока.
    1.7 Суммарные потери диода;




    1.8 Результирующие потери в IGBT с обратным диодом определяются по формуле;





    1.9 Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель-окружающая среда в расчёте на пару IGBT/FWD (транзистор/обратный диод);





    Где температура охлаждающего воздуха; – температура корпуса; сумарная рассеиваемая мощность одной парой IGBT/FWD;

    термическое переходноесопротивление корпус-поверхность теплопроводящей пластины модуля в расчёте на одну пару IGBT/FWD.
    1.10 Температура кристалла IGBT определяется по формуле ;





    Где – термическое переходное сопротивление кристал-корпус для IGBT части модуля. При этом должно выполняться неравенство

    1.11 Температура кристалл обратного диода FWD;





    Где – термическое переходное сопротивление кристалл-корпус для FWD части модуля. Должно выполняться неравенство , т.к неравенство не выполняется берём следующий более мощный IGBT модуль и повторяем расчет.

    2 . Расчёт выпрямителя.

    Средне выпрямляемое напряжение;



    1.35

    Где для мостовой трёхфазной схемы;
    2.1 Максимальное значение среднего выпрямленного тока;





    Где n – количество пар IGBT/FWD в инверторе.
    2.2 Максимальный рабочий ток прибора.





    Где при оптимальных параметрах Г-образных LC-фильтра, установленного на выходе выпрямителя,
    2.3 Максимальное обратное напряжение прибора;





    Где коэффициент допустимого повышения напряжения сети; коэффициент запаса по напряжению; коэффициент на повышение напряжения при работе; запас на коммутационные выбросы напряжения в звене постоянного тока.


    2.4 Выбираем выпрямитель.

    № п\п
    Обозначения
    Данные

    1
    , А
    3

    2
    , В;
    1000

    3
    , В;
    1.0

    4
    , ;


    5
    , ;
    0.09

    Таблица 2.1 Выпрямитель, (Приложение 2).
    2.5 Расчёт потерь в выпрямителе для установившегося режима электропровода.





    Где число приборов в схеме.
    2.6 Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель-окружающая среда в расчёте на выпрямитель;





    Где - термическое переходное сопротивление корпус-поверхность охладителя.

    2.7 Температура кристалла;





    Где термическое переходное сопротивление кристалл-корпус для одного прибора модуля , количество приборов в модуле.

    Равенство выполняется


    3. Расчёт снаббера

    Расчёт емкости:




    Где ,

    По полученным данным выбран конденсатор. (Приложение 3)

    3.1. Расчёт мощности резисторов цепи снаббера;





    Расчёт сопротивление.




    По полученным данным выбран резистор. (Приложение 4)

    Список используемых источников

    1. «Проектирование электронных преобразователей для регулируемых электроприводов». Остриров В.В. Учебное пособие. Москва 2008.

    2. Интернет источник: DATASHEET: Электротехнический портал

    (http://datasheet.su/datasheet/Microsemi%20Corporation/MSKD36-16)

    1. Интернет источник: Чип и дип: электронные компоненты и приборы (http://www.chipdip.ru)



    Приложение 1

    (Модуль)






    \


    Приложение 2

    (Выпрямитель)



    Приложение 3

    (Конденсатор)




    Приложение 4

    (Резистор)

    написать администратору сайта