Buraxiliş İŞİ İgbt invertorlu çEVİRİCİLƏR
Tapşırıq əyani şöbənin III kurs və qiyabi şöbənin IV kurs tələbələrinə yay təcrübəsi qabağı verilir
Yüklə 0,5 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- A B S T R A C T
- Р Е Ф Е Р А Т
| Tapşırıq əyani şöbənin III kurs və qiyabi şöbənin IV kurs tələbələrinə yay təcrübəsi qabağı verilir.
R E F E R A T İşin əsas məqsədi IGBT tranzistorlarında hazırlanmış körpü tək fazalı transistor gərginlik invertorlərinin hesabatı,idarəetmə sistemini, qurulma prinsiplərini araşdırmaqdır Birinci fəsildə birfazali invertorun qurulma prinsiplərindən, işlənməsindən,idarəetmə sisteminin sturukturundan bəhs edilir İkinci fəsildə İGBT tranzistorlu invertorların növlərindən və güc hissəsinin hesabatindan bəhs edilir Üçüncü fəsildə invertorun idarəetmə blokunun işlənməsindən bəhs edilir Tədqiqat obyekti birfazalı invertorlar, sahə tranzistorları, Toshiba TLP250. Tədqiqat üsulu elmi-texniki ədəbiyyatlarda verilmiş hesablama-layihə metodikasına əsaslanmışdır. Hesablama üsulları elmi-texniki ədəbiyyatlarda verilmiş hesablama-layihə metodikasında olan riyazi hesablamalara əsaslanmışdır.
Первая глава посвящена принципам построения, эксплуатации и конструкции однофазного инвертора. Во второй главе обсуждаются типы и показатели прочности транзисторных инверторов IGBT. Глава 3 описывает разработку инвертора рулевого управления Объект исследования - однофазные инверторы, полевые транзисторы, Toshiba TLP250. Метод исследования основан на методологии вычислительных проектов, представленной в научно-технической литературе. Вычислительные методы основаны на математических вычислениях в вычислительно-проектной методологии, которые представлены в научно-технической литературе. Р Е Ф Е Р А Т Основной целью работы является исследование принципов отчетности, системы управления и построения мостовых однофазных транзисторных преобразователей напряжения, выполненных на IGBT-транзисторах. Первая глава посвящена принципам построения, эксплуатации и конструкции однофазного инвертора. Во второй главе обсуждаются типы и показатели прочности транзисторных инверторов IGBT. Глава 3 описывает разработку инвертора рулевого управления Объект исследования - однофазные инверторы, полевые транзисторы, Toshiba TLP250. Метод исследования основан на методологии вычислительных проектов, представленной в научно-технической литературе. Вычислительные методы основаны на математических вычислениях в вычислительно-проектной методологии, которые представлены в научно-технической литературе.
GİRİŞ Bu kurs layihəsində elektrik enerjisinin bir yarımkeçirici çeviricisi hazırlanmışdır - avtonom bir gərginlik invertoru. Əvvəlcə çeviricilər yalnız elektromexaniki sistemlərə əsaslanırdı. Hal-hazırda bu cür sistemlər yarımkeçirici çeviricilər tərəfindən boşaldılır və bu da öz növbəsində bir sıra üstünlüklərə malikdir: yüksək tənzimləmə xüsusiyyətlərinə və enerji performanslarına, kiçik ölçülərə və çəkiyə malikdirlər, sadə və etibarlıdır. Cərəyan və gərginliyin dəyişdirilməsi və tənzimlənməsi ilə yanaşı, bu cür qurğular elektrik dövrələrindəki cərəyanların təmas olmadan keçidini təmin edir. Bu üstünlüklərə görə yarımkeçirici çevirici qurğular iqtisadiyyatın müxtəlif sahələrində geniş tətbiq edilmişdir. avtonom invertor - dəyişməz və ya tənzimlənən bir tezlik ilə birbaşa cərəyanı alternativ cərəyana çevirən və avtonom (AC şunuruna qoşulmamış) yüklə işləyən bir cihaz. Avtonom bir çeviricinin yükü tək bir istehlakçı ola bilər (asinxron motor, elektrik qurğusu) və ya geniş istehlakçı şəbəkəsi (öz cədvəli ilə işləyən bir neçə yük). Avtonom bir çeviricinin əsasını bir fazalı və ya üç fazalı dövrə (sıfır çıxışı və ya körpü ilə) yerinə yetirilə bilən bir keçid keçid cihazı təşkil edir. Avtonom gərginlik çeviricilərinin bir xüsusiyyəti, bu tip çeviricilərin adını təyin edən invertor girişinə bağlı olan güc mənbəyinin gərginlik mənbəyi rejimində (məsələn, batareya) işləməsidir. Çıxış gərginliyi əyrisinin meydana gəlməsi, keçid güc açarlarının müvafiq qanunu (alqoritmi) istifadə edərək həyata keçirilir. İnvertorlərin bir neçə qrupu var Daha bahalı çeviricilərin ilk qrupu bir sinusoidal çıxış gərginliyini təmin edir . İkinci qrup , bir sinusoidi əvəz edərək sadələşdirilmiş bir formanın çıxış gərginliyini təmin edir . Ən çox istifadə olunan siqnal bir trapezoidal sinədir.Ev qurğularının böyük əksəriyyəti üçün alternativ gərginliyin sadələşdirilmiş dalğa forması ilə istifadəsinə icazə verilmir. Sinir dalğası elektrik mühərrikləri / transformatorları və bəzi telekommunikasiya, ölçmə, laboratoriya cihazları, tibbi avadanlıqlar, eləcə də peşəkar səs avadanlığı olan qurğular üçün vacibdir. İnvertor , 220 V / 50 Hz standart bir gərginliyin ən yüksək enerji istehlakına əsasən seçilir . İnvertorun üç iş rejimi var: Davamlı iş rejimi. Bu rejim invertorun nominal gücünə uyğundur . Aşırı yükləmə rejimi. Bu rejimdə bir neçə on dəqiqə ərzində (30-a qədər) çeviricilərin əksər modelləri nominaldan 1,2-1,5 dəfə çox güc verə bilər . Başlatma rejimi. Bu rejimdə, çeviricinin, mühərriklərin işə düşməsini və kapasitiv yükləməsini təmin etmək üçün bir neçə milisaniyədə artan ani güc ötürmək mümkündür. Bir neçə saniyə ərzində əksər invertor modelləri nominaldan 1,5-2 dəfə yüksək güc verə bilər . Güclü qısamüddətli aşırı yükləmə , məsələn, soyuducunu açdığınız zaman baş verir . 150 Vt gücündə bir çevirici, demək olar ki, hər hansı bir dizüstü kompüteri nəqliyyat vasitəsinin gücü ilə təmin etmək üçün kifayətdir. 7,5 vatt mobil telefonları, audio və foto cihazları gücləndirmək və doldurmaq üçün kifayətdir.Üç fazalı çeviricilər ümumiyyətlə elektrik mühərrikləri üçün üç fazalı bir cərəyan yaratmaq üçün istifadə olunur , məsələn, üç fazalı asinxron mühərriki gücləndirmək üçün . Bu vəziyyətdə, motor sarımları birbaşa invertor çıxışına bağlıdır.Yüksək güc üç faza invertorları istifadə olunur dartma invertorları ilə sürücü lokomotivləri , gəmilərin , tramvay avtobus (məsələn, ACSM-321 ), tramvay , yayma dəyirmanlar , neft qurğuları ildə inductors (induksiya istilik quraşdırılması ) I FƏSİL.Birfazalı invertorun qurulma prinsipləri, işlənməsi,idarəetmə sisteminin sturkturu 1.1 Birfazalı invertorun qurulma prinsipləri Elektronikada və elektrik mühəndisliyində bir invertor, birbaşa cərəyanı çıxışda tənzimlənən və ya sabit gərginlik və tezliyin dəyərləri ilə alternativ cərəyana çevirmək üçün bir cihazdır. İnvertor alternativ güc mənbəyi olmayan bir yük üçün nəzərdə tutulmuşdursa, avtonom deyilir. Onlar istehlakçıların təkrar doldurulan batareyalardan və ya digər mənbələrdən alternativ cərəyan təmin etməsində, tezlik tənzimlənməsi ilə işləyən elektrik sürücülərində, birbaşa enerji çevrilməsinin müxtəlif sistemlərində, elektrik və tibbi avadanlıqlarda qaynaq maşınlarında və s. İnvertor cihazın çıxışındakı gərginliyin polaritesini dövri olaraq dəyişdirmək üçün sabit bir gərginlik mənbəyini müəyyən bir tezliklə dəyişməyə əsaslanır. Tezlik bir nəzarətçi adlanan xüsusi bir dövrənin yaratdığı nəzarət siqnalları ilə qurulur. Ayrıca aşağıdakı funksiyaları həyata keçirə bilər: gərginlik səviyyəsinin tənzimlənməsi, keçid tezliyinin sinxronlaşdırılması, aşırı yükdən qorunma və s. Əməliyyat prinsipinə əsasən, çeviriciləri aşağıdakılara bölmək olar: Avtonom gərginlik çevirici (VSI) bölünür - kompüter UPS və enerji invertorlar (AIT) in Associates - idarə şəbəkə misal üçün - güc converter X-ray fluorography aparatı . Avtonom invertorlarda (AI) keçid elementləri rolunda, hər növ tranzistorlar, həmçinin standart və ikili iş tiristorları geniş istifadə olunur. Bipolyar və sahə effekti transistorları üçün tranzistor açarları kiçik və orta güc cihazlarında istifadə olunur. Tiristorlar və IGBT- lər daha çox yüksək güclü dövrələrdə istifadə olunur. Bütün AI bir sıra növlərə bölünə bilər. Dönüşüm sxeminə görə: bir fazalı, üç fazalı, enerji təchizatı növləri və bir sıra digər xüsusiyyətlər. Kommutasiya üsulu ilə : tam idarəetmə sxemləri ilə və iki mərhələli kommutasiya ilə yük və seriya çeviricilərə paralel olaraq birləşdirilmiş kommutator kondensatorları , həmçinin enerji mənbəyinin növündən və AI ilə əlaqəsindən asılı olaraq AI gərginliyi (AIN) və cərəyan (ANT)
Şək. 1.1 Bir fazalı körpü tranzistoru gərginlik invertorunun diaqramı tək fazalı transformator invertor gücü Simmetrik nəzarət altında invertor dövrəsinin işini nəzərdən keçirin, yəni VT1, VT2 tranzistorları eyni vaxtda açılsın və çıxış gərginliyinin tezliyində 180 dərəcə vəziyyətdədirlər və VT3, VT4 tranzistorları eyni vaxtda açılır, lakin 180 dərəcə bir faza dəyişməsi ilə ilk cüt tranzistorlara nisbətən. Dövrədəki elektromaqnit proseslərinin müvəqqəti süpürülməsi Şəkil göstərilmişdir. 1.2. VT1, VT2 tranzistorları işə salındıqda dövrənin b nöqtəsi enerji mənbəyinin müsbət terminalına qoşulur və a nöqtəsini mənfi göstərir. Bu vəziyyətdə cari i2, diaqramda göstərilən istiqamətdə yükün artması və bu vəziyyətdə özünü induksiya emfinin dövrədəki cərəyanın artmasına mane olur. Bu anda u = p, tranzistorlar VT1, VT2 sönür və yük cərəyanı döngəsi açılır. Bununla birlikdə, yükün endüktansında saxlanan enerji sayəsində yük cərəyanı özünü induksiyalı EMF səbəbindən qorunur, bu EMF-nin əlaməti tərsinə çevrilir ki, bu da VD3, VD4 diodlarının daxil olmasına səbəb olur. VD3 diodu işə salındıqda, dövrənin bir nöqtəsi elektrik enerjisinin müsbət terminalına, b nöqtəsi isə mənfi ilə bağlanır. Beləliklə, yükün üzərindəki gərginliyin polaritesi tərsinə çevrilir, VT3, VT4 tranzistorlarının işə düşməməsindən asılı olmayaraq. Bu aralıqda, yük cərəyanı yük indüktansından VD3 diodu, əks istiqamətdəki Ed mənbəyindən və VD4 diodu vasitəsilə yükə axır. Bu, yük endüktansında saxlanan enerjinin güc mənbəyinə geri atılmasını təmin edir. Buna görə güc tranzistorlarına paralel invertor dövrə daxil olan diodlara tərs diodlar deyilir. Dövrənin normal işləməsi üçün yük cərəyanının sıfıra enməsi, VT3, VT4 tranzistorlarının işə salınması, bütün proseslərin fərqli cərəyan polaritesi ilə təkrarlanmasını təmin edir. Şəkil 1.2 (a)da güc yarımkeçirici cihazların keçiricilik intervalları göstərilir: mənbə Ed ilə əks istiqamətdə və diod VD4 vasitəsilə yükə. Bu, yük endüktansında saxlanan enerjinin güc mənbəyinə geri atılmasını təmin edir. Buna görə güc tranzistorlarına paralel invertor dövrə daxil olan diodlara tərs diodlar deyilir. Dövrənin normal işləməsi üçün yük cərəyanının sıfıra enməsi, VT3, VT4 tranzistorlarının işə salınması, bütün proseslərin fərqli cərəyan polaritesi ilə təkrarlanmasını təmin edir. Şəkil 1.2 (a) güc yarımkeçirici cihazların keçiricilik intervalları göstərilir: mənbə Ed ilə əks istiqamətdə və diod VD4 vasitəsilə yükə. Bu, yük endüktansında saxlanan enerjinin güc mənbəyinə geri atılmasını təmin edir. Buna görə güc tranzistorlarına paralel invertor dövrə daxil olan diodlara tərs diodlar deyilir. Dövrənin normal işləməsi üçün yük cərəyanının sıfıra enməsi, VT3, VT4 tranzistorlarının işə salınması, bütün proseslərin fərqli cərəyan polaritesi ilə təkrarlanmasını təmin edir. Şəkil 1.2 (a) güc yarımkeçirici cihazların keçiricilik intervalları göstərilir: belə ki, yük cərəyanı sıfıra enəndə VT3, VT4 tranzistorları işə salınır ki, bu da bütün cərəyanların fərqli cərəyanla təkrarlanmasını təmin edir. Şəkil 1.2 (a) güc yarımkeçirici cihazların keçiricilik intervalları göstərilir: belə ki, yük cərəyanı sıfıra enəndə VT3, VT4 tranzistorları işə salınır ki, bu da bütün cərəyanların fərqli cərəyanla təkrarlanmasını təmin edir - l1 - VD1 diodlarının keçiricilik intervalı. VD2; - l2 - VT1, VT2 tranzistorlarının keçirmə intervalı; - l3 VD3, VD4 diodlarının keçiricilik intervalındadır; - l4 - VT3, VT4 tranzistorlarının keçiricilik intervalı. Şek. 1.2 Proses bir gərginlik invertorunun bir fazalı körpü dövrəsində sürüşməsi Şəkil 1.2 (b), çıxış Gərginliyinin ilk yarım dalğası zamanı giriş cərəyanının əyri yük cərəyanının əyrisi ilə, yükləmə cərəyanının polaritesini dəyişdirmə anında, giriş cərəyanının əyri pozulur və çıxış gərginliyinin ikinci yarısı dalğası zamanı giriş cərəyanının əyrisi olduğunu göstərir yük cərəyanının əyrisini təkrarlayır, lakin tərs polarite ilə. Giriş cərəyanının ortalama dəyəri, güc mənbəyindən alınan aktiv qüvvəni təyin edir. İnvertor giriş cərəyanının fasiləsiz xarakteri, xüsusilə yüksək tezlikli bölgədə enerji təchizatı çıxış impedansına ciddi tələblər qoyur. Buna görə də, real dövrələrdə, Şəkil göstərilən AIN girişində bir kapasitif filtr quraşdırılmışdır. 1.1 nöqtəli xətt ilə göstərilir. Şəkil 1.2 (c, d, d) VT1 tranzistorunun kollektoru və emitteri arasındakı gərginlik əyriləri, tranzistor VT1 cərəyanı və əks diod VD1 cərəyanı müvafiq olaraq göstərilmişdir. Kommutasiya prosesləri bitdikdən sonra bu gərginliklər güc mənbəyinin gərginliyinə bərabərdir Ukm = Ubm = Ed. Güc tranzistorunun kollektor gərginlik əyrisinin təhlilindən göründüyü kimi, tranzistorun kollektorundakı gərginlik, keçid aralığının bitməsindən dərhal sonra bağlandıqda, əslində güc düyməsində tam bir yük cərəyanı olduqda. Beləliklə, dövrənin normal işləməsi yalnız tam idarə olunan güc yarımkeçirici cihazlardan istifadə edərkən mümkündür, məcburi cərəyanın keçidini təmin edir. burada Un - n sayı olan harmonik gərginliyin effektiv dəyəri;
İnvertor güc dövrəsinin tranzistorları, bir qayda olaraq, açar rejimində işlədikləri üçün çıxış gərginliyinin təbii forması düzbucaqlıdır. Bu forma, rektifikator və bir filtr vasitəsilə invertor çıxışından güc alan DC yükləri üçün əlverişlidir, çünki filtr girişindəki gərginliyin əsas harmonikinin yamacları kiçikdir. Bir sıra AC yükləri üçün, tədarük gərginliyinin bu forması ya icazə verilir (işıqlandırma və istilik cihazları) və ya məqbuldur (elektrik mühərrikləri, elektromaqnitlərin sarımları, röleler və s.), Çünki əvvəllər cərəyanın növünə laqeyd qalırlar, sonuncuların da induktiv təbiətinə görə süzgəc xüsusiyyətləri vardır. ekvivalent müqavimət. Tədqiqatlara görə, elektrik mühərriklərini düzbucaqlı gərginliklə qidalandırarkən, ilk gərginlik harmoniklərinin bərabər olması şərti ilə elektrik mühərriklərini sinusoidal gərginliklə bəsləyərkən, fırlanma anı, sarığın həddindən artıq istiləşməsi, başlama vaxtı və digər əsas xüsusiyyətlər oxşar xüsusiyyətlərdən bir qədər fərqlənir. Bəzi AC yükləri üçün, məsələn, selsyn, dönər transformatorları və s. Təchizat gərginliyinin sırf sinusoidal forması tələb olunur, çünki daha yüksək harmoniklərin olması halında bu cihazların tənzimləmə xüsusiyyətlərini ilk harmonikin sıfıra yaxın olduğu bir rejimdə güclü bir təhrif var. Çıxış gərginliyinin sinusoidal forması ən universaldır, yəni. bütün növ AC yüklərinin səmərəli işləməsini təmin edir və bəzən DC yükləri üçün məqsədəuyğun olur, belə ki, sıfıra yaxın bir cərəyanda keçid gücü tranzistorları və diodları təmin edir və bununla da yüksək tezlikli ripple, radio müdaxilələrini və nəticədə çəki və ümumi ölçüləri azaldır invertor, istehlakçı və rabitə xəttindəki filtr qovşaqları. Bir sinusoidal gərginlik dalğa forması ilə, ənənəvi tel xətləri vasitəsilə əhəmiyyətli məsafələrə enerji ötürülməsi, gərginlik dalğa formasını təhrif etmir. Çıxış gərginliyinin keyfiyyəti, yəni. şəklinin sinusoidalaya yaxınlaşması, ilk növbədə daha yüksək harmoniklərin təsirli dəyərinin ilk (əsas) harmonikin effektiv dəyərinə nisbəti kimi təyin olunan harmonik əmsalı Kg,% olaraq xarakterizə etmək olar. Burada Un - n sayı olan harmonik gərginliyin effektiv dəyəri; U1, ilk harmonikin gərginliyinin effektiv dəyəri, U çıxış gərginliyinin effektiv dəyəri; Nmin əsas daha yüksək harmonikə yaxın olan saydır. Bəzən də təhrif əmsalı Kisk (6.2) adlanan U1 / U nisbəti şəklində gərginliklər üçün sinusoidallıq meyarından istifadə edirlər. U1, ilk harmonikin gərginliyinin effektiv dəyəri, U çıxış gərginliyinin effektiv dəyəri; nmin, əsas daha yüksək harmonikə yaxın olan saydır. Bəzən də təhrif əmsalı Kisk (6.2) adlanan U1 / U nisbəti şəklində gərginliklər üçün sinusoidallıq meyarından istifadə edirlər. Beləliklə, K1 və Kisk əmsalları eyni göstəricini xarakterizə edir - daha yüksək harmoniklərin ümumi tərkibi, lakin tezlik spektrindəki harmoniklərin yerini nəzərə almadıqları üçün süzgəcin mürəkkəbliyini (filtrin çəkisi və ölçüsü) əks etdirmirlər. Bu vəziyyəti nəzərə almaq təklifi, ilk harmonikin gücünün bütün tezlik diapazonu üzərindəki invertor çıxışındakı gücə nisbətini təyin edən müvəffəqiyyətli hesab edilə bilməz, çünki onun dəyəri yük amilindən çox asılıdır və dəyəri = 1 olduqda. Sinusoidallığı qiymətləndirmək üçün ən təsirli meyar, çeviricinin çıxışına bağlı bir parametr ilə standart bir filtrin çıxışında alınan gərginlik üçün harmonik əmsal Kg.f-dir. Belə bir filtr olaraq, ən sadə L formalı LC filtrini götürmək rahatdır və göstərilən parametr olaraq onun nisbi tezliyi ω* = ω/ω0= ω burada ω* filtrin təbii tezliyidir; u süzülmüş gərginliyin işləmə tezliyidir (ilk harmonik); L və C, indüktörün endüktansı və filtr kondansatörünün tutumu. sonra ω* = ω , burada u = f = 400 1,04 / 400 = vLC LC = 6.7610 (-6) C = 0,5 uF L = 12.5 mH N ilə harmonik tezlikdə süzgəcin filtr əmsalı
Bu vəziyyətdə, ilk harmonikin gərginliyi ilə süzgəcin ötürmə əmsalı, bərabər görünən kimi, əksər praktik hallarda alınan dəyərlərə yaxındır. İnvertor çıxışında tədqiq olunan hər bir gərginlik üçün Kg.f = f (n *) asılılıqlarını quraraq, gərginliyin keyfiyyətini obyektiv qiymətləndirə bilərik. Bu asılılıq ordinat oxuna nə qədər yaxın olarsa, nisbi tezliyi ω* azdır və buna görə daha kiçik bir kütlə və ümumi ölçü ilə Kg.f verilmiş bir dəyəri təmin etmək üçün bir filtr lazımdır. (6.5) -dən görünmək olar ki, Kg.f verilmiş bir dəyər üçün u * -un dəyəri nə qədər kiçik olarsa, ən yaxın ən yüksək harmonik (nmin) sayına, yəni. invertor çıxış gərginliyinin keyfiyyəti onun harmonik əmsalı Kg.f ilə çox deyil, bu gərginlik spektrindən nə qədər aşağı sifarişli daha yüksək harmoniklər xaric edilmişdir. Buna görə aşağıda nəzərdən keçirilmiş çıxış gərginliyini yaratmaq üçün bütün üsullar, əsas olana yaxın olan daha yüksək harmoniklərin aradan qaldırılması probleminin həllinə yönəldilmişdir. Konvertor texnologiyasında geniş giriş gərginliyi dəyişkənliyində yüksək məhsuldarlıq dəyərlərini əldə etmək üçün tranzistorlar əsasən açar rejimdə istifadə olunur. İnvertor elektrik dövrəsi təkan çəkmə güc gücləndiricilərinin ən sadə dövrəsini istifadə edərsə, çıxışda tək səviyyəli nəbz gərginliyi yaranır (Şəkil 3.1).
Şəkil 3.1 Enerji dövrəsinə aşağı tezlikli bir çıxış filtri əlavə etmək bir sinusoidal çıxış gərginliyini təmin edir. Modulyasiya edilmiş parametrə görə üç növ modulyasiya fərqlənir: nəbz tezliyi; nəbz mərhələsi; nəbz genişliyi. İlk iki növdə nəbz müddəti sabitdir və ya onların təkrarlanma tezliyi və ya nəbz intervalının başlanğıcına nisbətən faza dəyişməsi modulyasiya gərginliyinin dəyərindən asılı olaraq dəyişir. Modulyasiyanın bu iki növü modulyasiya edilmiş gərginliyin süzülməsi çətinliyi səbəbindən konvertasiya texnologiyasında geniş tətbiq olunmur. Dönüşüm texnikasında ən çox yayılmış olan nəbz genişliyi modulyasiyasıdır, bu zaman nəbz təkrarlanma sürəti sabitdir və nəbz eni (müddəti) dəyişir. Yarım dövrəli M-dəki impulsların sayına görə nəbz genişliyi modulyasiyası (PWM) tək (M = 1) və çoxlu (M> 1) bölünür. Yarım dövrədəki pulsların polaritesinə görə, hər yarım dövrənin pulsları eyni polarite olduqda və pulslar arasındakı gərginlik sıfır olduqda (sıfır fasilə) və bipolyar, yarım dövrdə pulsların alternativ polaritesi olduqda (pulslar arasında sıfır fasilələr olmur) bir çox PWM unipolara bölünür. Unipolar PWM, bir qayda olaraq, ən yaxşı spektral tərkibə malikdir. Bununla birlikdə, bipolyar PWM ən sadə invertor sxemlərində (orta nöqtədə və yarım körpüdə) həyata keçirilə bilər və birpolyar PWM həyata keçirmək üçün bir körpü dövrəsindən istifadə etmək və ya elektrik dövrəsinə əlavə düymələr tətbiq etmək lazımdır. Çox PWM-də nəbz fasilələrinin müddəti aşağıdakılara bölünür: - yarım dövrə bərabər müddətli nəbz intervallarının bərabər və ya tək sayına i bölündükdə vahiddir (hər bir interval bitişik nəbz və sıfır fasilə və ya birbaşa və tərs polaritesinin pulslarını ehtiva edir); - belə ayrılma olmadıqda qeyri-bərabər. Vahid PWM ilə, idarəetmə sistemi qeyri-bərabər PWM ilə müqayisədə sadələşdirilir, lakin qeyri-bərabər PWM ilə, yarım dövrə başında eyni sayda paxlalı eyni səviyyəli vahid, daha yüksək harmonik ilə müqayisədə daha çox sayda problem aradan qaldırıla bilər. Tikinti funksiyasının formasına görə (modulyasiya olunan gərginlik forması), çox vahid PWM sinusoidal bölünür; addım-addım; trapezoidal (müəyyən bir vəziyyətdə - üçbucaqlı). Transistor idarəetmə sistemi, uyğun olaraq bir sinusoid, bir sinusoidə yaxınlaşan çox mərhələli əyri və bir trapezoid olan bir istinad (modulyasiya edən) gərginlik istifadə edir. Bu gərginlik istinad ilə müqayisə edilir, məsələn, mişar, saat tezliyinin gərginliyi (fakt = 2ifout) və istinad və istinad gərginliklərinin bərabər olduğu anlarda müvafiq güc tranzistorlarını dəyişdirmək üçün bir siqnal göndərilir. Buna görə, bu aralıqdakı çıxış gərginliyinin nəbz eni bu aralıqdakı istinad gərginliyinin amplitüdünə mütənasibdir. Tikinti funksiyasının müəyyən bir aralıqdakı nəbz müddətini təyin etdiyi nöqtənin yeri ilə, çox vahid PWM bölünür: göstərilən nöqtə intervalın ortasında olduqda iki tərəfli; göstərilən nöqtə intervalın əvvəlində və ya sonunda olduqda bir tərəfli. Bir istinad mişar gərginliyindən istifadə edərkən, iki tərəfli PWM üçün iki tərəfli simmetrik bir forma və bir tərəfli PWM üçün bir tərəfli forma var. Trapezoidal tikinti funksiyası üçün simmetrik bir tərəfli PWM əlavə olaraq istifadə edilə bilər, bu göstərilən nöqtə yarım dövrün birinci yarısında intervalın sonunda və yarım dövrün ikinci yarısında intervalın əvvəlində yerləşir. Tədqiqata görə, belə bir PWM ən yaxşı spektral tərkibə malikdir və nisbətən sadə bir rəqəmsal idarəetmə sistemi tərəfindən həyata keçirilir, bu iki yaxın tezliklərin siqnallarının cəmləndiyi yerdədir. Bir sinusoidal tikinti funksiyası ilə yanaşı, dörd növ PWM var: 1-ci, göstərilən nöqtə modulyasiya edilmiş nəbz ön mövqeyinə uyğun olduqda; 2-ci, göstərilən nöqtə zamanın saat anlarına (nəbz intervalının başlanğıcı, sonu və ya ortası) uyğun gəldikdə; 3-cü, göstərilən nöqtə modulyasiya edilmiş cəbhəyə nisbətən müəyyən müddətə dəyişdirildikdə, göstərilən əmsala mütənasibdir; 4-də göstərilən nöqtə müəyyən bir əmsala nisbətdə bir müddət mütənasib bir müddətə saat anına nisbətlə dəyişdirildikdə.
Açar Xüsusiyyətlər: Əlavə: DIP-8 Çıxış növü: sürücü Nəticələrin sayı: 1 Kommutasiya gərginliyi (maksimum): 35 V Açılmış cərəyan (maksimum: 20 mA) İzolyasiya gərginliyi: 2.5 kV Vaxtında: 150 ns Bağlamaq vaxtı: 150 ns II FƏSİL.İGBT tranzistorlu çeviricisi və onun hesablanmasi
Gərginlik invertorunun işləmə tezliyini artırmaq üçün sahə effekti tranzistorları istifadə olunur. Sahə effekti tranzistorları bu gün elektron texnologiyanın bütün sahələrində - gücləndiricilərdə, ötürücü cihazlarda, qəbuledicilərdə, analoq və rəqəmsal sxemlərdə geniş istifadə olunur. Sahə effekti tranzistorlarının bir çox çeşidi yaradıldı və nəzəri hesablama bazası hazırlanmışdır. Dönüştürücü texnologiyanın inkişaf etdiriciləri, izolyasiya edilmiş qapısı (MOSFET) olan güclü sahə effektli tranzistorlara maraq göstərirlər MOSFET bir bipolyar tranzistordan əsaslı şəkil necə fərqlənir. bazaya verilən cərəyanla idarə olunur . Sahə effekti tranzistorunda eyni bədən olan üç elektrod var, lakin elektrodların özü bunun fərqli bir güc cihazı olduğunu göstərir. Transistor, güc pn qovşağından nazik bir oksid qatı ilə təcrid olunmuş qapıdan idarə olunur, buna görə də nəzarət dövrəsinin DC müqaviməti çox böyükdür. MOSFET-lərin simvol təyinatı rəqəmdə göstərilmişdir.
Sahə effekti tranzistoru potensial bir cihazdır. Transistoru açıqdan qapalı və əksinə köçürmək üçün, mənbəyə nisbətən darvaza gərginlik tətbiq etməlisiniz. Bu vəziyyətdə, qapı dövrəindəki cərəyan praktiki olaraq yoxdur. Açıq bir vəziyyətdə saxlamaq bir elektrik sahəsi tərəfindən həyata keçirilir. Açılma və ya bağlanma zamanı qapılar dövrəsində cərəyan axır, lakin bu proses çox az vaxt tələb edir. Bir sahə effekti tranzistorunun ilk üstünlüyü göz qabağındadır: cərəyanla deyil, gərginliklə (elektrik sahəsi) idarə olunduğu üçün bu dövrəni çox asanlaşdırır və idarəetməyə sərf olunan enerjini azaldır. Sahə effekti tranzistorunun ikinci üstünlüyünü, bipolyar tranzistorda əsas cərəyan daşıyıcılarına əlavə olaraq, cərəyan cərəyanına görə cihazın "tutduğunu" xatırladırıq. Azlıq daşıyıcılarının olması, tanınmış bir rezorbsiya vaxtı ilə əlaqələndirilir və nəticədə tranzistorun açılmasının gecikməsinə səbəb olur. Sahə effekti tranzistorlarında azlıq daşıyıcıları yoxdur, buna görə daha yüksək sürətlə keçə bilərlər. Üçüncü üstünlük, istilik müqavimətinin artması ilə əlaqədardır. Ona gərginlik tətbiq edildikdə sahə effekti tranzistorunun istiliyinin artması açıq tranzistorun müqavimətinin artmasına və müvafiq olaraq cərəyanın azalmasına səbəb olacaqdır. Bir bipolyar tranzistorun davranışı daha mürəkkəbdir, istiliyinin artması cərəyanın artmasına səbəb olur. Bu, bipolyar tranzistorların istiliyədavamlı cihaz olmadığı deməkdir. Onlarda çox təhlükəli bir özünü isitmə meydana gələ bilər, bu da tranzistoru asanlıqla sıradan çıxarır. Sahə effekti tranzistorunun istilik sabitliyi, yük qabiliyyətini artırmaq üçün cihazların paralel bağlanmasına kömək edir. Enerji dövrələrindəki rezistorları bərabərləşdirmədən paralel olaraq kifayət qədər çox sayda MOSFET yandıra bilərsiniz və eyni zamanda bipolyar tranzistorlar üçün çox təhlükəli olan cari asimmetriyadan qorxmayın. Sahə effekti tranzistorunun son üstünlüyü onun istilik xüsusiyyətləri ilə əlaqədardır - ikincil parçalanmanın tam olmaması. Bu üstünlük ötürücü güc baxımından sahə effekti tranzistorundan daha səmərəli istifadə etməyə imkan verir. Şəkil, maksimum cərəyanlar və gərginliklər təxminən eyni olan güclü bipolyar və sahə effektli tranzistorların təhlükəsiz istismar sahələrini göstərir. Bir sahə effekti transistorunun ideal bir əsas cihaz olduğunu düşünməməlisiniz. Bu işdən uzaqdır. Sahə effekti tranzistorlarının düzgün istifadəsi öz xüsusiyyətlərinə malikdir. Birincisi, açıq vəziyyətdə sahə effekti tranzistoru kiçik olsa da, aktiv bir müqavimətə malikdir. Bu müqavimət yalnız 250-300 V-dən çox olmayan icazə verilən drenaj mənbəyinə malik olan tranzistorlar üçün kiçikdir, yəni on milliomdur. Bundan əlavə, icazə verilən gərginliyin "drenaj mənbəyi" artması ilə açıq vəziyyətdə müqavimətin əhəmiyyətli dərəcədə artması müşahidə olunur. Bu hal bizi cihazları paralel bir-birinə bağlamağa, tranzistora düşən enerjini məhdudlaşdırmağa, yəni "yükləməyə" çalışmağa, istilik rejimini diqqətlə öyrənməyə məcbur edir. Sahə effekti transistorunun ikinci çatışmazlığı onun istehsal texnologiyası ilə əlaqələndirilir. İndiyə qədər bəzi fırıldaqçı elementlər olmadan güclü bir sahə effektli tranzistor istehsal etmək texnoloji cəhətdən mümkün deyildi, bunlardan biri də Şəkil göstərilən saxta bipolyar tranzistordur.
Parazitar bir elementin xüsusiyyətlərini istehsal mərhələsində idarə edərək təsirini aradan qaldırmaq cəhdi, demək olar ki, parazitar təsirlərin mövcudluğunu hiss etməyən cihazların yaradılması mümkün oldu, ancaq inkişaf etmiş tranzistorlar üçün icazə verilən drenaj mənbəyi gərginliyi 100 V.-ı keçmir. faydalı sahə effekti transistorunun güc elektrodlarına paralel olaraq bağlandı. Bipolyar tranzistorun bazası pn qovşağının yerləşdiyi texnoloji bazaya bağlıdır (bu baza substrat adlanır). Substrat və qaynaq arasında bir qədər ohmik müqavimət R var , substrat və drenaj arasında bir boş kondansatör C var . Bu kondansatörün gücü azdır. Parazitar tranzistoru yandırmaq üçün, məsələn, böyük cərəyanları dəyişdirərkən drenaj mənbəyindəki gərginliyin tez düşməsi və ya artması kifayət ola bilər. Transistorun bağlandığını düşündüyümüz anda, dövrəni asanlıqla söndürə bilən yenidən açılır. Sahə effekti tranzistorunun normal işləməsini təmin etmək üçün küçə tranzistorunu istisna etmək lazımdır. Substratı istehsal mərhələsindəki mənbəyə bağlayaraq bu elementin təsirini xeyli zəiflədəcəyik. Bu əlaqə bir ox ilə MOSFET simvolunda əks olunur. Təəssüf ki, parazitar bir elementin varlığından gələn zərər tamamilə aradan qaldırıla bilməz. Substratı qaynağa bağlamaq nəticəsində tranzistorda baza-emitter qovşağı tərəfindən yaranan parazitar antiparallel diod VD görünür. Element bazasının istehsalçıları bu diodun parametrlərini idarə etməyə çalışırlar, lakin bu gün istehsal olunan sahə effektli tranzistorların böyük əksəriyyəti kifayət qədər uzun tərs bərpa vaxtı olan diodlara sahibdirlər. Bir paralel əleyhinə bir diodun mövcudluğu, bir dövrəli qondarma dövrə əsasında bir qaynaq inkişaf etdirildiyi zaman unudula bilər. Bununla birlikdə, təkan çəkmə dövrələrində diodun təsirini görməməzlikdən gəlmək olmaz. Transistorun dəyişdirilməsindəki itkilər, yandırılmış vəziyyətdən geriyə və arxaya keçid anında baş vermədiyi, ancaq müəyyən, hətta kiçik bir müddət ərzində baş verməsi ilə əlaqədardır. Kommutasiya zamanı tranzistorun işləmə nöqtəsi çıxış xüsusiyyətlərinə görə aktiv bölgədədir. İdeal olaraq, tranzistor trayektoriya boyunca açılmalıdır. Məsələn, tranzistoru söndürülmüş vəziyyətdən (B nöqtəsindən) vəziyyətə (A nöqtəsinə) köçürmək üçün əvvəlcə sıfır cərəyanda axın qaynağı gərginliyini U azaltmalısınız. tranzistoru sıfıra (O nöqtəsinə), sonra cərəyanı sabit bir vəziyyətə gətirin. Təcrübədə, xüsusi tədbirlər görülmürsə, məsələn, qapalı kapasitansın olması səbəbindən, keçid trayektoriya 2 boyunca baş verə bilər. Eyni zamanda, əhəmiyyətli bir elektrik enerjisi tranzistor tərəfindən istiliyə çevrilir. Beləliklə, keçid itkisini azaltmaq üçün, tranzistor üzərindəki gərginlik sıfır olduqda açılmalı və sıfır cərəyanla bağlanmalıdır. Bu rejimlər açarlarla dövrədə rezonanslı salınımlar zamanı baş verə bilər. İndüktansdakı cərəyan, həmçinin kapasitans üzərindəki gərginliyin kəskin Şəkil dəyişə bilmədiyi məlumdur. Buna görə aşağıda göstərilən Şəkil göstərildiyi və rezonans açarı adlandırıldığı kimi bir kondensator və bir açar ilə bir endüktansın paylaşmasının üstünlükləri göz qabağındadır .Onlardan rezonanslı bir dövrə yaranır, bunların təbii tezliyi, keçidin gərginlik və cərəyanın dəyişmə sürətini təyin edir və ən əsası, keçidin maksimal cərəyanlarını və gərginliyini vaxtında yayır, bu da açarı dəyişdirərkən itkiləri kəskin azaldır. Bu, bir qayda olaraq, klapanların maksimal keçid tezliyini bir və ya iki ölçüdə qaldırmağa imkan verir. Yalnız bir cərəyanın sinusoidal yarım dalğasının forma faktorunun düzbucaqlı cərəyan nəbzindən daha çox olduğunu nəzərə almaq lazımdır. Nəticədə, DC / DC çeviricilərində faydalı bir komponent olan eyni orta cərəyan dəyərində, vana cərəyanının pulslarının daha təsirli bir dəyəri belə bir cərəyandan dövrə elementlərində itki komponentinin artmasına səbəb olacaqdır.
Açar sxemlər: a) sıfır cərəyan; b) sıfır gərginlikdə. Keys şemalar (a) ON təmin və OFF düymələri sıfır cərəyanda circuit b) - sıfır gərginlik əsas off kommutasiya. Soldakı Şəkilki bipolyar rezonans açar sxemləri birbaşa pulse genişliyindəki DC / DC çeviricilərindəki düymələri əvəz edir. Sağdakı Şəkildə üç qütblü rezonans açar sxemlər PWM-dəki düymələri əvəz edir ki, üçüncü dirəyi (tutumu ilə) ümumi gücə və ya çıxış avtobusuna düşür. Beləliklə , iki növ rezonans açarlarına uyğun olaraq, iki növ pulse genişliyində çeviricilər fərqlənir: - sıfır cərəyanında keçid olan kvazi-rezonanslı çeviricilər; - sıfır gərginlikdə keçid ilə kvazi-rezonanslı çeviricilər. Sıfır keçid cərəyanında işləyən rezonans çeviricinin sadələşdirilmiş diaqramı (sözdə PNT çeviricisi) Şəkildə göstərilmişdir. Şəkil. Bu montaj xətti çeviricinin rezonanslı bir versiyasıdır. Burada sadə əsas açarı komponentləri VT1, L ibarət rezonans əvəz R , C R . Prinsipcə, bir transformator endüktansı rezonanslı bir endüktans kimi istifadə edilə bilər. Transistor VT1 əvvəlcə bağlansın. Çıxış cərəyanı L1 çıxış filtrinin VD3 diodu vasitəsilə boğulduğu enerjiyə görə axır. Nəzarət nodu ilə müəyyən bir zamanda VT1 açarı açılır. Bobin L R və kondansatör C R tərəfindən meydana gələn salınan dövrə enerji almağa başlayır. Kondansatör şarjı C Rvə onun sonrakı axıdılması resonant tezlik circuit L bərabər tezliyi ilə, sinusoidal yaxın qanun baş verəcək R C R . Eyni zamanda, L R bobindəki cərəyan da sinusoidal qanuna görə dəyişəcək - əvvəlcə artım, sonra azalma. Bu cərəyan sıfıra enəndə açarı bağlamaq lazımdır. Bu vəziyyətdə, VD1 diodu davam edən rezonanslı bir proses səbəb ola biləcək MOS tranzistorunun parazitar diodu vasitəsilə əks cərəyanın qarşısını alır. G Sıfır boşaldıqca VD3 diodu açılır. Bu, bir rezonans dövrünü tamamlayır və tranzistor VT1-nin açılması ilə növbəti dövr başlayır. Transistor sıfır cərəyanında açılır və bağlandığı üçün keçid itkiləri minimal olacaqdır. VD2 diodundan VD3 dioduna cari keçid və əksinə endüktans L1 və kapasitans C R olması ilə ləngidildiyi üçün diodlarda enerji itkisi azalacaq. Cərəyanların və gerilimlərin öldürülmüş nisbətləri də azalır, bu da elektromaqnit müdaxiləsi və komponent həddindən artıq yüklənməsini azaltmağa kömək edir. Baxılan cihazda güc tranzistorunun keçidi sıfır cərəyanda baş verir. Tranzistorun sıfır gərginlikdə (PND çeviriciləri) açdığı cihazlar da var . Birinci tip çeviricilər, artan təchizatı gərginliyi olan elektrik təchizatı üçün daha yaxşıdır; ikinci növü, daha aşağı təchizatı gərginliyi olan DC stabilizatorları üçündür. Ən sadə PNN çeviricisinin dövrə, a şəklində verilmişdir. Şəkil.3.3.3 Gördüyünüz kimi, bu sadə tək dövrəli addım-aşağı çeviricidir. Açıq açar vəziyyətin sonunda (MOS tranzistoru VT1), rezonanslı dövrə C R- nin kondansatörü boşalır və rezonanslı dövrə L R- nin bobin cərəyanı çıxış cərəyanına bərabərdir (çıxış cərəyanının sabit olmasını qəbul edirik). Açar bağlandıqda, VD1 diodu açılır və kondansatörün C R salınımlı keçici yükü L R cari ilə başlayır və itkiləri laqeyd qoysaq, bu prosesin harmonik olduğu diferensial tənliyə uyğundur . (3.5)
Transistorun drenaj mənbəyinin gərginliyinin başlanğıc mərhələsi (kondansatör boyunca eyni gərginlik) sıfır, bobindəki cərəyan isə 90 ° -dir. Rezonanslı dövrə L R C R təbii salınma dövrünün yarısına bərabər olan bir müddətdən sonra açardakı gərginlik yenidən sıfıra çatır. Bu nöqtədə, tranzistorun qapısına açma siqnalını verməlisiniz. Beləliklə, açarı söndürün və sıfır gərginlikdə baş verir. Diqqət yetərlidir ki, açar kilidləndikdə, ikincisi bütün cərəyanı dərhal dioddan tutmur. Bu prosesin nəzərə çarpan bir müddəti var, bu da dioddakı itkini azaldır. 3.6 Sıfır gərginlikdə kommutasiya üsulu elektrik cərəyanının impulslu dönüşümünün bütün əsas metodlarına tətbiq olunur: pillə-pillə, pillə-pillə və tərs çeviricilərə, habelə xətti, uçuş, yarım körpü və körpü çeviricilərinə. IGBT quruluşunda, əsas rejimdə işləyən sahə effekti və bipolyar tranzistorların müsbət keyfiyyətlərini ən uğurla birləşdirmək mümkün oldu. Sahə effekti tranzistorlarının istehsal mərhələsində mütləq quruluşlarında parazitar bir bipolyar tranzistor görünür. Baxılan IGBT quruluşunun ümumi gücləndirici xüsusiyyətləri güc yamacının S adlandırdığı birbaşa keçiricilik əmsalı ilə də xarakterizə edilə bilər. Bu parametr MIS və quruluşun bipolyar hissəsinin gücləndirici xüsusiyyətlərinin məhsulu ilə müəyyən edilir və nəzərə alınan bipolyar və MIS düymələri ilə müqayisədə yüksəkdir. İşləmə cərəyanlarındakı dəyişikliklər sahəsində, dikliyin kəskin artması müşahidə olunur ki, bu da ümumiyyətlə strukturun dinamik və keçirici xüsusiyyətlərinə müsbət təsir göstərir. Ancaq bunun nəticəsi olaraq, hazırkı aşırı yükləmə rejimində yüksək diklik yüksək cərəyan sıxlığına səbəb olur ki, bu da icazə verilən aşırı yüklərin vaxtını azaldır və daha sürətli qorunma metodlarını tələb edir. Quruluşun keçid xüsusiyyətləri, MOSFET tranzistorlarında olduğu kimi, bir MOS tranzistorunun və əlavə pnp kondansatörlərinin interelektrod potensiallarından ibarət daxili parazitar kondansatörlər tərəfindən müəyyən edilirtranzistor. IGBT quruluşunun MIS tranzistoru ilə müqayisədə əsas fərqləndirici xüsusiyyəti hüceyrənin baza bölgələrində yığılan azlıq sakinlərinin olmasıdır. Yığılmış yükün azalması yalnız rekombinasiya effektləri əsasında baş verir və bu da öz növbəsində strukturun tezlik xüsusiyyətlərini pozan kollektor cərəyanının quyruğu adlanan tranzistorun söndürülmüş cərəyanında əlavə bir fazanın olmasını müəyyənləşdirir. IGBT tranzistorlarının mümkün tətbiqlərinin tezlik diapazonu optimallaşdırılmış parametrləri olan "onların" cihazlarının işlənib hazırlanması üçün bir neçə hissəyə ayrıldı: 75 ... 150 kHz ; 10 ... 75 kHz ; 3 ... 10 kHz ; 1 ... 3 kHz. IGBT yalnız nəzərdə tutulduğu tezlik diapazonunda işləyə bilər. Yüksək tezliklərdə aşağı tezlikli bir cihazdan istifadə etmək mümkündür, lakin icazə verilən davamlı cərəyanın dəyərini çox azaltmaq lazımdır, əlavə olaraq kommutasiya itkiləri artacaqdır. MOSFET kimi, IGBT-lərdə ikincil parçalanma bölgəsi yoxdur. Bundan əlavə, artan temperatur ilə IGBT-nin kollektor-emitent doyma gərginliyi azalır. IGBT tranzistorunu gərginlikdə çox yükləməyə icazə verilmir, ancaq cərəyanda 5 ... 10 qat qısamüddətli aşırı yüklərə tab gətirə bilər. Paralel əlaqə ilə, IGBT tranzistorları MOSFET-lərə nisbətən rejimli asimmetrlərə daha həssasdır, lakin sadə dövrə və dizayn tövsiyələrinə əməl edildikdə eyni tipli və adda olan IGBT tranzistorları emitent cərəyan səviyyəsini tənzimləyən rezistorlar olmadan paralel olaraq qoşula bilər. 2.1 İGBT tranzistorlu çeviricisinin hesablanmasi Gərginlik invertorunun elektrik dövrəsi olaraq, IGBT tranzistorlarında hazırlanmış körpü bir fazalı transistor gərginlik invertoruni alırıq. Onun sxemi 2.1-də göstərilmişdir. Şek. 2.1 Körpü bir fazalı gərginlik invertoru Şəkil 2.2 hər bir tranzistorun keçiricilik açısı = 180 ° olan invertor tranzistorlarının keçid alqoritmini göstərir. Güc bölməsinin hesablanması 1.Upit = 24 V 2. Sn = 1 kVA 3. Un = 40 V 4. cosφ = 0.7 Yükdəki güc 1 kVA olmalıdır. Çünki transformator ideal deyildir; tərkibində itkilər olur (nüvənin maqnitləşmə tərsinə çevrilməsi və s.). Transformatorun səmərəliliyini η = 90%, sonra verilmiş gücü və müvafiq olaraq transformatorun gücünü alırıq: St = Sн / η = 1000 / 0.9 = 1100 VA Yuksək cərəyan In = St / Upit In = 1100/24 = 45.8 A Empedans: Zн = Yuxarı / Daxildir Zn = 24 / 45.8 = 0.52 Ohm Müqavimət: Rн = Zн · cosφ = 0.52 · 0.7 = 0.364 Oh Reaksiya: sin² φ = 1 - cos² φ sin² φ = 0.51 sinφ = 0.71 Xn = Zn sin sin = 0.52 0.71 = 0.369 Ohm Güc klapanlarının maksimum cərəyanı Vəziyyətdən (4.34) [1. 147] inmax alın = 72.17 A Çünki bucaq mənfi oldu, 180% dəyişərək müsbət bölgəyə çeviririk π - φ = 3.14 - 2.4348 = 0.71 rad Əldə edilən məlumatlara uyğun olaraq, IGBT - Transistor IRGB4061DPBAF seçirik: Dava TO-220 AB U = 600 V Ic (25 ° C / 100 ° C) = 36 A / 18 A Pd = 206 W KD202D diodunu seçin: ave. max = 5 A Upr. I.P. max = 200 V f maks = 5 kHz Transformatorun hesablanması Mənbə məlumatları: 1. St = 1100 kVA 2.Upit = 24 V 3. Un = 40 V 4. In = 45,8 A 5. fn = 400 Hz Buna uyğun olaraq seçin: - Əsas növü: zirehli (W formalı) - Əsas material: elektrik polad E350 - W = 1,2 T - Kf = 1 - Ki = 0.4 - Aşırı qızma = 25 ° - σ = 0.3 - j = 3 A / mm² Cədvələ görə [2. 261] bu ScSo və PT üçün ölçüləri tapırıq: c = 32 mm h = 80 mm a = 32 mm
Sonra:
Sok = hc = 80x32 = 25.60 sm² Sst = 16.02 sm² Gst = 2.95 kq Məlumat elektrik polad nüvəsi E350 qalınlığı 0,2 mm [2. 261]: - Ş-32x50 - S Akt = 14.56 - Plitələrin sayı = 212 ədəd. - çəkisi 3,170 kq - S Akt. = 13,6 sm² - lst = 27.4 sm Birinci və ikinci sarğıların növbələrinin sayını müəyyənləşdirin: Birinci və ikinci sarğılar üçün ΔU müvafiqdir: ΔU1 = 1 ΔU2 = 2 Birinci və ikinci sarğılarda cərəyanları tapırıq: çünki Transformatorun səmərəliliyi η = 0.9, sonra cosφ = 0.94 I1 = PT / U1 η cosφ I1 = 1100/24 · 0.9 · 0.94 = 54.18 I2 = PT / U2 · η · cosφ I2 = 1100/40 · 0.9 · 0.94 = 32.5 Bir mis tel üçün σ = 2 A / mm², sonra tellərin diametrini alırıq: d1 = 0.8 √ I1 = 5.89 mm, 4.00 x 7.10 mm qəbul edin (PSD, 2 təbəqədə şüşə şüşəli dolama ilə tel) d2 = 0.8√ I2 = 4.56 mm, 4.80 mm (PBB, 2 qat pambıq iplik) qəbul edin Xaç bölmə sahəsi: s1 = 0.8d1² = 27.75 mm², 28.4 mm² (PSD) qəbul edin s2 = 0.8d2² = 16.64 mm², qəbul edin 18.10 mm² (PBB) III FƏSİL. İnvertorun idareetme bloku
Bu kurs işində bir fazalı gərginlikli invertor hazırlanmışdır. Yük 1000 Vt-dırnaqlı qəfəs induksiya motorudur. İdarəetmə sistemi sürücünün mikrosxemləri vasitəsi ilə güc düymələrinin idarəetmə terminallarına qoşulmuş və növbəsində güc düymələrini yandıran bir mikroprosessor sistemidir. Çıxış gərginliyi bir yarım dövrədə dörd puls ilə çoxlu qeyri-bərabər PWM istifadə edərək yaranır. PWM-nin istifadəsi fundamental harmonikin çıxış gərginlik əyrisində üstünlük təşkil edir və fundamental harmonikaya yaxın olan yüksək harmonik tezliklərin minimum məzmununu təmin edir. PWM idarəetmə siqnalları yükdə bir fazalı alternativ gərginliyi təmin etmək üçün qarşılıqlı 180 dərəcə dərəcədə olan elektrik açarlarına tətbiq olunur. Qoruma sistemi, qısa dövrə və güc qurğusundakı həddindən artıq gərginliklər halında tranzistor bağlamaları təmin edir. Mühafizə sxemləri dövrə və idarəetmə sisteminin güc hissəsinin galvanik izolyasiyası olan yarımkeçirici cihazlarda aparılır Yüklə 0,5 Mb. Dostları ilə paylaş:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||