|
|||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
расчет блока динамического торможенияПитание АИН постоянным током осуществляется за счет выпрямления напряжения сети. Наиболее простым выпрямителем является диодный мост. При превышении синхронной частоты вращения двигатель переходит в генераторный режим работы, и мощность возвращается в цепь постоянного тока через обратные диоды АИН. Такой режим возникает при мгновенном снижении выходной частоты АИН. В АИН с ШИМ используется неуправляемый выпрямитель, но неуправляемый выпрямитель не может работать в инверторном режиме, поэтому рекуперируемую мощность нельзя передать в сеть. Вследствие этого в установках электропривода необходимо предусмотреть блок динамического торможения. При динамическом торможении рассеивается энергия вследствие эффекта Джоуля в сопротивлении торможения RТ через тормозной транзистор VTТ включенного параллельно с диодом и работающий в импульсном режиме (рисунок 3) Рисунок 3 – схема динамического торможения двигателя Этот резистор включается в цепь постоянного тока, когда его напряжение, вследствие подзарядки конденсатора, повышается до некоторого значения. Включение может осуществляться автоматически с помощью управления в зависимости от величины этого напряжения. Величина сопротивления резистора динамического торможения может быть рассчитана где Ud – напряжение в звене постоянного тока (Ud = 540В); Рэ.мах – максимальная мощность, возвращаемая в звено постоянного тока. Примем Рэ.мах = 3,5 кВт Ток, коммутируемый ключом (IGBT) динамического торможения найдём как Выбираем блок тормозного резистора БТР11 применяемый в электроприводах серии Триол АТ, для осуществления реостатного частотного торможения. Технические характеристики блока БТР11 приведены в таблице 2
Таблица 2 технические характеристики блока тормозного резистора БТР11
Для коммутации тока примем IGBT транзистор с обратным диодом серии МВR 1560 (Uобр = 600 В, Iс = 15 А).
Расчет снаббера Так как IGBT коммутируется с высокой скоростью, то напряжение UСЕ быстро возрастает, особенно при запирании транзистора, и может достигнуть критического значения, способного вызвать пробой либо коллектора либо затвора транзистора (последнее возможно, если индуктивность цепей управления IGBT велика). Чтобы минимизировать превышение напряжения (перенапряжение) и предотвратить аварию IGBT, требуется установка снаббера (демпфирующей цепи). Каждая схема снаббера имеет свои достоинства и недостатки, например, при увеличении эффективности ограничения напряжения на IGBT заметно увеличивается число элементов входящих в состав схемы снаббера. Для преобразователей частоты малой мощностииспользуется схема снаббера на рисунке 4.
Рисунок 4 – типичная схема снаббера
Особенности данной схемы: 1.Малое число элементов 2.Малые пульсации тока через электролитический конденсатор Для данной схемы снаббера необходимо выбрать конденсатор с хорошими высокочастотными характеристиками, малой собственной индуктивностью, высокими допустимыми импульсными токами и малым тангенсом угла потерь, например К-78-2 или Э63К. Сопротивление резистора зависит от емкости конденсатора С и частоты коммутации IGBT fsw. Мощность резистора в цепи снаббера P = 0,5∙ C ∙ ∆U2 ∙ fsw где ∆U – перенаряжение; fsw = 12 кГц – частота коммутации ключей. Выбор сопротивления резистора производиться из условия минимума колебаний тока коллектора при выключении IGBT: где Lsn ≤ 10 нГн – индуктивность цепей снаббера; С – емкость снаббера. Значение ∆U зависит от многих факторов, оно не должно превышать 60 В. Для схем снабберов можно отметить следующее: 1) Бросок напряжения ∆U (рисунок 3.6) при запирании модуля определяется как параметрами схемы, так и характеристиками IGBT; 2) ∆U зависит от индуктивности L1 проводов между конденсатором и снаббером (значение L1 ≤ 50 нГн); 3) ∆U существенно зависит от индуктивности L2 цепей снаббера (значение L2 ≤ 10 нГн); 4) ∆U не определяется емкостью снаббера. Рисунок 3.10 - Напряжение на коллекторе IGBT при его запирании
Следовательно для ограничения ∆U важно ограничить индуктивности L1 и L2 путём уменьшения длины провода и их бифилярного монтажа. Рассчитаем емкость конденсатора С как: где L1 — индуктивность проводов между электролитическим конденсатором и IGBT-модулем; IС — отключаемый ток; ∆U` – второй бросок напряжения (значения ∆U`≤ 25 В). Максимальный ток через ключи инвертора
где Рн – номинальная мощность двигателя; к1 = 1,2 ÷ 1,5 – коэффициент допустимой кратковременной перегрузки по току, необходимый для обеспечения динамики электропривода; к2 = 1,1 – 1,2 – коэффициент допустимой мгновенной пульсации тока; ƞн – номинальный КПД двигателя; Uл - линейное напряжения двигателя Примем к1 = 1,35; к2 = 1,15
Ключи IGBT выбирают по постоянному (номинальному) току коллектора Ic ≥ IT.max = 69,9 А и по максимальному напряжению коллектор-эмиттер. Примем: L1 = 40 нГн; ∆U` = 20 В. ∆U = 60 В. Ic = Ic.max = 68,5 A Согласно принятым значениям рассчитаем соответственно емкость снаббера С, сопротивление резистора R, и мощность резистора Р.
Из стандартного ряда примем С = 0,4 мкФ, R = 0,23 Ом, Р = 5,9 Вт.
Список используемой литературы. 1. Электрические аппараты: Методические указания к выполнению контрольной работы №1,2 по дисциплине «Электрические и электронные аппараты», «Электрооборудование» для студентов специальности 140604. Магнитогорск: МГТУ, 2007. 23с. Сыромятников В.Я., Сыромятникова Т. Н. 2. Проектирование электроприводов металлургического производства: учебное пособие. 3-е издание перераб. – Магнитогорск: МГТУ, 2002г. Косматов В. И.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.) |