Розрахунок трьохфазного мостового випрямляча (стр. 3 из 5)

Тиристори: ТЕ 132-40-3з параметрами: максимальний середній струм

А; струм керування мА; максимальний струм керування А; максимальна зворотна напруга В; максимальне спадання напруги у відкритому стані В; діапазон робочої температури С.

Розрахунок LC- фільтра.

Для розрахунку фільтра необхідно знайти значення коефіцієнта пульсацій по першої гармоніки:

;

Де m_n= 1-1- число пульсацій, q = 1-1- № гармоніки.

;

Розрахуємо значення індуктивності L:

;

Добутку LC:

; де

;

;

Розрахунок значення ємності конденсатора З:

;

Вибираємо електролітичний конденсатор фірми PanasonicECOSIAA394DA.

Розрахунок дроселя L:

Початкові умови:

L= 160 мкГн;

f= 300 Гц;

Ід=62А;

Сердечник стрічковий броньового типу. Магнітопровід зі сталі З423 з товщиною стрічки 0,15мм. Індукція Вm = про,9 Тл.

Розрахунок ведемо за методикою, викладеної в книзі Мелешина В.И. "Транзисторна перетворювальна техніка". З таблиці для даного типу сердечника й магнітопроводу записуємо значення Kj = 366 А/див² і в = -0,12.

Діюча напруга на обмотці:

В;

Добуток ScSo при коефіцієнті заповнення вікна Ки = 0,4:

см⁴;

З довідника вибирається сердечник ШЛ 12*25 з параметрами:

а = 12, в = 25, з=12, h = 30 мм, So = 3,6 див² , ScSo = 10,8 див⁴ , lc = 10,2 див, активний перетин сердечника ScKc =2,42 див², ScKcSo = 8,712 див⁴.

Число витків дроселя:

;

Знаходження повітряного зазору:

мм.

Коефіцієнт витріщання магнітного потоку в зазорі:

;

Уточнення необхідного числа витків:

;

Визначення щільність струму:

А/мм².

Розрахунок перетину проведення:

мм².

Вибираємо проведення ПЭТВ перетином 2,217 мм² і з питомим опором 0,00791.

Розрахунок опору дроселя:

Ом.

Розрахунок трансформатора.

Коефіцієнт трансформації:

.

Габаритна потужність трансформатора:

ВА.

Тип магнітопроводу: ТЛ25х40.

Активний опір трансформатора

й індуктивність розсіювання обмоток трансформатора:

;

;

де

— щільність струму в обмотках трансформатора, А/мм²;

— амплітуда магнітної індукції, Т.

Визначаємо

, : А/мм², Т.

Визначаємо

, :

Ом;

Гн.

Визначимо

:

Ом.

Визначимо

:

Ом.

Максимальне значення струмів первинної й вторинної обмоток трансформатора:

А;

А.

3. Розрахунок системи керування

Напругу Uac обираємо рівною 10В. Для того, щоб струм на вході операційного підсилювача був 10мА обираємо резистори R₁, R₂ по 0,5 кОм кожний. Діоди вибираємо ВА607, що відповідають схемному рішенню. Операційний підсилювач обираємо МС34063.

Розрахунок RC-ланки:

Час імпульсу встановлюємо 10мкс, номінал резистора

=5кОм, тоді ємність конденсатора обчислюється:

нФ.

Польовий транзистор VT1 вибираємо IRML2402.

Конденсатор С₂повинен розрядитись за 0,47 мс струмом джерела струму в 0,1 мА визначається за формулою:

нФ.

Розрахунок резисторів R₄ ,R₅ ,R₆:

Обираємо напругу на резисторі R₄ рівною 1 В,

кОмж

Обираємо напругу на резисторі R₆ рівною 1 В, опір R₆ = 1 кОм, тоді R₅= 1 1кОм.

Розрахунок резисторів R₇ ,R₈:

Резистори R₇ ,R₈ повинні забезпечити рівень компорирування на половини напруги живлення, їх номінали однакові, по 10кОм.

Розрахунок підсилювача на біполярному транзисторі VT3:

Біполярний транзистор VT3 вибираємо ВС848.

Резистор

Ом;

кОм.

Розрахунок підсилювача сигналу помилки:

Коефіцієнт підсилення обираємо рівним 20.

R₁₁= 100 кОм, R₁₂ = 20* R₁₁=2 МОм, R₁₃= R₁₁= 100 кОм

Розрахунок формувача опорної напруги:

Напруга на R₁₆:

;

Задаємося

В, R₁₆= 5 кОм, тоді R₁₄= 31 кОм, а R₁₅= 0,1R₁₆= 500 Ом,

Ом.

Конденсатор С₃ обираємо 0,22 мкФ.

Діаграми роботи системи керування (для одного вентиля) зображено на рис. 3.1.

Рис. 3.1.

4. Моделювання перехідного процесу

Для моделювання процесів в схемі, ми маємо скласти диференційні рівняння, що описують роботу схеми. Перед тим як скласти систему рівнянь необхідно зобразити схему заміщення і обумовити спрощення моделей елементів. Всі ветилі мають однакові параметри та однаковий опір у відкритому стані, дросель замінюється індуктивністю та послідовно під’єднаним опором, напруга на всіх обмотках трансформатора однакова, лише зміщена по фазі, враховується опір обмоток, опір конденсатора не враховуємо.

Схема заміщення зображена на рис.4.1.

Рис.4.1.

Оскільки форма напруги періодична то достатньо дослідити лише два відрізки часу коли відкритими є два вентильних елемента протягом

. Періодом Т будемо вважати сусідні моменти природної комутації. Кут керування обираємо номінальний . Для зручності перейдемо в області часу, кут замінимо на с и в радіани .