Расчет и выбор силового частотного преобразователя
Автор: anvlguz • Май 30, 2018 • Контрольная работа • 976 Слов (4 Страниц) • 510 Просмотры
Министерство образования и науки Украины
Национальный университет “Одесская Морская Академия”
Кафедра судовой электромеханики и электротехники
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Силовая электроника и преобразовательная техника»
на тему: «Расчет и выбор силового частотного преобразователя»
Одесса - 2017
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором стандартного исполнения типа 4А200М8У3, номинальная мощность Р ном = 18.5 кВт, синхронная скорость вращения n синх = 750 об/мин, скольжение s = 2,3 %, номинальное
КПД η ном =88.5 %, напряжение двигателя U = 220/380 В, кратность пускового тока
IП/I ном =6,0, коэффициент мощности cos φ 1 = 0,84.
Максимальный ток через ключи инвертора:
[pic 1]
Icmax=75,9 A
По справочнику выбираем модули IGBT фирмы Mitsubishi Electric третьего поколения типа СМ100DY–12Н на напряжение 600 В со следующими параметрами:
Предельные параметры | |
1. Максимальное напряжение коллектор – эмиттер U CES, В | 600 |
2. Максимальный ток коллектора I c , A | 100 |
3. Максимальная рассеиваемая мощность P c , Вт | 400 |
Электрические параметры | |
1. Типовое U CES во включенном состоянии U CE(sat), В | 2,1 |
2. Максимальное U CES во включенном состоянии U CE(sat), В | 2,8 |
3. Входная емкость C ies , нФ | 10 |
4. Выходная емкость C oes , нФ | 3,5 |
5. Емкость обратной связи (проходная) C res , нФ | 2 |
6. Время задержки включения t d(on) , нс | 120 |
7. Время нарастания t r , нс | 300 |
8. Время задержки выключения t d(off) , нс | 200 |
9. Время спада t f , нс | 300 |
Обратный диод | |
1. Прямое падение напряжения на обр. диоде транзистора U f , B | 2,8 |
2. Время восстановления обр.диода при выключении t rr , нс | 110 |
Тепловые и механические характеристики | |
1. Тепловое сопротивление корпус – охладитель R th(c-f) , 0 C/Вт | 0,15 |
2. Тепловое сопротивление переход-корпус IGBT R th(j-c) , 0 C/Вт | 0,31 |
3. Тепловое сопротивление переход-корпус диода R th(j-c) , 0 C/Вт | 0,7 |
4. Масса, г | 190 |
Расчет потерь в инверторе
Расчет потерь в инверторе при ШИМ формировании синусоидального тока
на выходе заключается в определении составляющих потерь IGBT в проводящем состоянии и при коммутации, а также потерь обратного диода.
- Потери в IGBT в проводящем состоянии:
максимальная амплитуда тока на входе инвертора:
[pic 2]
Icp=54,2 A
Максимальная скважность:
D=0,95
[pic 3]
Pss=23,64 w
- Потери IGBT при коммутации:
[pic 4]
Psw = 11,71w
- Суммарные потери IGBT:
Pq := Pss + Psw=23,64+11,71=35,36 w
4) Потери диода в проводящем состоянии:
[pic 5]
Pds=31,52 w
- Потери при восстановлении запирающих свойств диода:
[pic 6]
Pdr = 0,02 w
- Суммарные потери диода:
P D = P DS + P DR = 31,52 + 0,02 = 31,54 w
7) Результирующие потери в IGBT с обратным диодом:
P T = P Q + P D =35,36 + 31,54 = 66,9 w
Тепловой расчет инвертора
Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель - окружающая среда R th(f-a), 0C/Вт, в расчете на одну пару IGBT/FWD (транзистор/обратный
диод):
...