Реферат Курсовая Конспект
Выбор транзисторных модулей. - раздел Электроника, Энергетическая электроника Транзистор Выбирается По Следующим Параметрам...
|
Транзистор выбирается по следующим параметрам: ток, напряжение, потери мощности и частота.
– коэффициент запаса, который обеспечивает временной ресурс работы.
В кратковременном режиме перегрузки допускаются .
– напряжение перенапряжения.
Динамическое сопротивление определяется наклоном характеристики.
У тиристора динамическое сопротивление довольно большое.
Характеристики для транзистора, тиристора и диода:
Статические потери модуля:
где N – количество элементов в модуле.
Если предположить, что пульсации тока на такте равны нулю, то на каждом такте ШИМ ток представляет собой постоянную величину.
Средние значения для токов транзистора и диода:
Динамические потери. Ориентировочные расчеты.
Динамическая мощность, выделяемая на транзисторе, на такте ШИМ:
Динамическая мощность, выделяемая в одном транзисторе:
Динамические потери модуля:
Динамические потери транзистора и диода примерно одинаковы.
N – количество транзисторов в модуле.
Мощность IGBT-транзистора до 500кВт с предельной частотой 50кГц,а для широтно-импульсной модуляции частота не более 3кГц.
Квадрат действующего значения входного тока инвертора:
Ток, который отбирается выпрямителем:
Ток конденсатора:
Достоинства ШИМ:
· плавное регулирование выходного напряжения по величине и по частоте;
· синусоидальность выходного тока;
· высокое значение входного коэффициента мощности.
Негативные факторы, вызванные ШИМ:
· мертвое время влияет на величину выходного напряжения и вид регулировочной характеристики;
· наличие синфазных высокочастотных сигналов в напряжении, которые приводят к появлению токов в подшипниках исполнительных механизмов.
· В выходном напряжении инвертора напряжения возникают всплески перенапряжения, существенно сокращающие рабочий режим электрического двигателя;
· Акустические шумы, порожденные ШИМ.
Влияние мертвого времени на выходное напряжение и способы компенсации этого влияния.
Договоримся, что выключение идет мгновенным.
Время (мертвое время) сказывается на выходном напряжении, когда происходит переключение тока с диода на транзистор. При этом среднее значение выходного напряжения на такте уменьшается.
Обозначим времена и .
Среднее значение напряжения на нагрузке:
Проблемы:
· теряем среднее значения напряжения;
· возникают нелинейные искажения в токе инвертора в момент перехода через ноль:
для однофазного инвертора:
для трехфазного инвертора:
Компенсация влияния времени осуществляется посредством увеличения амплитуды модулирующего сигнала.
При таком способе коррекции времени возникают проблемы с определением момента перехода тока через ноль, т.к. в этот момент пульсации в токе нагрузки являются максимальными.
Для компенсация влияния пульсаций используется обобщенный вектор выходного тока (используются dq координаты).
Возможные способы борьбы с “дребезгом” функции sign:
1. применение триггера Шмидта. Недостаток заключается в том, что переход функции sign через ноль происходит раньше, чем переходит черех ноль основная основная гармоника выходного тока.
2. применение фильтров низкой частоты. Это приводит к сдвигу по фазе основной гармоники тока . Вследствие этого функция sign будет с ошибкой. Данный недостаток может быть уменьшен, если применить фильтрацию во вращающейся системе координат (dq координат).
Переход во вращающуюся систему координат с частотой превращает ток в постоянную составляющую. При этом пульсационная составляющая в токе остается величиной переменной. Осуществляя фильтрацию с помощью фильтра низкой частоты результирующего вектора можно полностью подавить пульсационную составляющую, не внося практически фазового сдвига в токе .
Синфазные напряжения в инверторе напряжения с широтно-импульсной модуляцией.
Под синфазным напряжением инвертора напряжения с широтно-импульсной модуляцией понимается напряжение между физическим нулем нагрузки (0) и виртуальным нулем ().
Напряжение синфазной составляющей:
Напряжение в трехфазной системе между нулем нагрузки и нулем источника питания называется напряжением смещения нейтрали и определяется напряжением нулевой последовательности, которая определяется как суммы напряжений источника питания.
Напряжение определяется высокочастотными гармониками выходного напряжения инвертора.
Синфазное напряжение изменяется с частотой ШИМ, с высокой частотой.
На периоде ШИМ синфазное напряжение 6 раз изменяется. Величина “скачка” напряжения составляет .
Существуют емкости:
1. – паразитная емкость между нулем и корпусом на выходе инвертора;
2. – паразитная емкость на входе инвертора.
Проблемы, порождаемые синфазным напряжением:
1. токи, наводимые синфазным напряжением, через паразитные конденсаторы порождают электромагнитные шумы. Эти электромагнитные шумы оказывают воздействие на радиотехнические системы;
2. через паразитную емкость между статором и ротором синфазное напряжение прикладывается к валу двигателя переменного тока. В результате через подшипники возникает синфазный ток, который приводит к быстрому износу подшипников.
По симметричной последовательности резистор R не вносится в выходные шины инвертора.
По нулевой последовательности напряжений в трансформаторе возникает потокосцепление, резистор R вносится в каждую из фаз.
Схему замещения для цепи протекания синфазной помехи можно нарисовать следующим образом:
L0, C0, R0 – индуктивность, емкость, сопротивление для нулевой последовательности.
, – сопротивление статора и линии.
, – индуктивность статора и линии.
Резонансная частота, с которой возникнут в цепи колебательные токи:
где – волновое сопротивление LC-цепи:
Если включить трансформатор с сопротивлением R, то:
Сопротивление R существенно больше суммы сопротивлений .
Выбираем сопротивление R из желаемого тока .
Определим мощность, выделяемую на резисторе R:
Действующее значение тока:
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Предметом курса являются системы и устройства силовой электроники...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Выбор транзисторных модулей.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов