Расчет силовой схемы АИН при наибольшей частоте
Данные для расчёта:
– номинальное фазное напряжение на нагрузке Uнф = 220 В;
– номинальная мощность Sн = 3 кВА;
– номинальная частота fн =240 Гц;
– коэффициент мощности cos н = 0,87.
Напряжение источника питания найдём по формуле:
(1.27)
где – действующее значение фазного напряжения на нагрузке.
В.
Активное сопротивление нагрузки найдём по формуле:
(1.28)
где Ом – полное сопротивление нагрузки.
Ом.
Вычислим реактивное сопротивление нагрузки:
(1.29)
Ом.
Найдём индуктивность нагрузки:
(1.30)
Гн.
Приведенное активное сопротивление фазы нагрузки найдём из выражения:
(1.31)
где n=1 – коэффициент трансформации.
Ом.
Приведенная индуктивность фазы нагрузки:
(1.32)
мГн.
Действующее значение тока в фазе первичной обмотки трансформатора определим по формуле:
(1.33)
где (1.34)
А.
(1.35)
(1.36)
Тогда
А.
Действующее значение тока в фазе вторичной обмотки трансформатора равно действующему значению тока в фазе первичной обмотки трансформатора, т. к. коэффициент трансформации n=1, т. е. =
=4,35 А.
Средний ток источника питания найдём по формуле:
(1.37)
А.
Максимальный ток через транзисторы:
(1.38)
где а=0,161 – коэффициент.
А.
Средний ток обратных диодов определим по формуле:
(1.39)
где b = 0,015 – коэффициент.
А.
По результатам расчёта выберем транзисторы из [3]. Примем к установке VT1 - VT6: IGBT-транзисторы IRG4BC10K (U = 600 В, I = 9 А). Диоды VD1 -VD6 выбирать не нужно, так как в данных транзисторах диоды уже имеются.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был спроектирован АИН с заданными параметрами, произведен расчет и выбор силовой части.
По результатам работы, проделанной в курсовом проекте, делаем вывод, что целесообразнее использовать АИН из-за его перспективности и низких массогабаритных показателей. АИН не требует наладки, что приводит к уменьшению его стоимости.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Промышленная электроника»/ Сост. : В. В. Калюжный, С. А. Ращупкин, С. В. Живодёров. - Алчевск: ДГМИ, 1992. - 28с.
2. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. Справочник. В. И. Иванов, А. И. Акапов, А. М. Юлин - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989 - 448 с.
3. Short Form Catalog 2005 (International Rectifier)
Варианты
№ Варианта | Расчет силовой схемы АИН при номинальной частоте | Расчет силовой схемы АИН при наименьшей частоте | Расчет силовой схемы АИН при наибольшей частоте | |||||||||
Uнф, В | Sн, кВА | fн, Гц | cosн | Uнф, В | Sн, кВА | fн, Гц | cosн | Uнф, В | Sн, кВА | fн, Гц | cosн | |
5.0 | 0.75 | 3.13 | 0.75 | 2.78 | 0.75 | |||||||
12.0 | 0.88 | 7.50 | 0.88 | 6.67 | 0.88 | |||||||
4.0 | 0.68 | 2.50 | 0.68 | 2.22 | 0.68 | |||||||
5.0 | 0.75 | 3.13 | 0.75 | 2.78 | 0.75 | |||||||
14.0 | 0.57 | 8.75 | 0.57 | 7.78 | 0.57 | |||||||
8.0 | 0.82 | 5.00 | 0.82 | 4.44 | 0.82 | |||||||
6.0 | 0.87 | 3.75 | 0.87 | 3.33 | 0.87 | |||||||
13.0 | 0.35 | 8.13 | 0.35 | 7.22 | 0.35 | |||||||
11.0 | 0.45 | 6.88 | 0.45 | 6.11 | 0.45 | |||||||
13.0 | 0.49 | 8.13 | 0.49 | 7.22 | 0.49 | |||||||
12.0 | 0.13 | 7.50 | 0.13 | 6.67 | 0.13 | |||||||
7.0 | 0.83 | 4.38 | 0.83 | 3.89 | 0.83 | |||||||
14.0 | 0.97 | 8.75 | 0.97 | 7.78 | 0.97 | |||||||
11.0 | 0.15 | 6.88 | 0.15 | 6.11 | 0.15 | |||||||
15.0 | 0.89 | 9.38 | 0.89 | 8.33 | 0.89 | |||||||
8.0 | 0.61 | 5.00 | 0.61 | 4.44 | 0.61 | |||||||
7.0 | 0.50 | 4.38 | 0.50 | 3.89 | 0.50 | |||||||
7.0 | 0.62 | 4.38 | 0.62 | 3.89 | 0.62 | |||||||
14.0 | 0.68 | 8.75 | 0.68 | 7.78 | 0.68 | |||||||
16.0 | 0.42 | 10.00 | 0.42 | 8.89 | 0.42 | |||||||
6.0 | 0.19 | 3.75 | 0.19 | 3.33 | 0.19 | |||||||
4.0 | 0.97 | 2.50 | 0.97 | 2.22 | 0.97 | |||||||
12.0 | 0.68 | 7.50 | 0.68 | 6.67 | 0.68 | |||||||
5.0 | 0.85 | 3.13 | 0.85 | 2.78 | 0.85 | |||||||
9.0 | 0.76 | 5.63 | 0.76 | 5.00 | 0.76 | |||||||
14.0 | 0.55 | 8.75 | 0.55 | 7.78 | 0.55 | |||||||
9.0 | 0.94 | 5.63 | 0.94 | 5.00 | 0.94 | |||||||
6.0 | 0.76 | 3.75 | 0.76 | 3.33 | 0.76 | |||||||
13.0 | 0.06 | 8.13 | 0.06 | 7.22 | 0.06 | |||||||
13.0 | 0.75 | 8.13 | 0.75 | 7.22 | 0.75 | |||||||
8.0 | 0.60 | 5.00 | 0.60 | 4.44 | 0.60 | |||||||
12.0 | 0.70 | 7.50 | 0.70 | 6.67 | 0.70 | |||||||
15.0 | 0.60 | 9.38 | 0.60 | 8.33 | 0.60 | |||||||
13.0 | 0.78 | 8.13 | 0.78 | 7.22 | 0.78 | |||||||
15.0 | 0.88 | 9.38 | 0.88 | 8.33 | 0.88 | |||||||
5.0 | 0.75 | 3.13 | 0.75 | 2.78 | 0.75 | |||||||
12.0 | 0.47 | 7.50 | 0.47 | 6.67 | 0.47 | |||||||
4.0 | 0.65 | 2.50 | 0.65 | 2.22 | 0.65 | |||||||
4.0 | 0.55 | 2.50 | 0.55 | 2.22 | 0.55 | |||||||
12.0 | 0.43 | 7.50 | 0.43 | 6.67 | 0.43 | |||||||
12.0 | 0.39 | 7.50 | 0.39 | 6.67 | 0.39 | |||||||
5.0 | 0.46 | 3.13 | 0.46 | 2.78 | 0.46 | |||||||
14.0 | 0.87 | 8.75 | 0.87 | 7.78 | 0.87 | |||||||
5.0 | 0.63 | 3.13 | 0.63 | 2.78 | 0.63 | |||||||
5.0 | 0.70 | 3.13 | 0.70 | 2.78 | 0.70 | |||||||
14.0 | 0.05 | 8.75 | 0.05 | 7.78 | 0.05 | |||||||
7.0 | 0.48 | 4.38 | 0.48 | 3.89 | 0.48 | |||||||
13.0 | 0.96 | 8.13 | 0.96 | 7.22 | 0.96 | |||||||
4.0 | 0.95 | 2.50 | 0.95 | 2.22 | 0.95 | |||||||
11.0 | 0.29 | 6.88 | 0.29 | 6.11 | 0.29 | |||||||
12.0 | 0.03 | 7.50 | 0.03 | 6.67 | 0.03 | |||||||
15.0 | 0.93 | 9.38 | 0.93 | 8.33 | 0.93 | |||||||
9.0 | 0.80 | 5.63 | 0.80 | 5.00 | 0.80 | |||||||
13.0 | 0.12 | 8.13 | 0.12 | 7.22 | 0.12 | |||||||
15.0 | 0.39 | 9.38 | 0.39 | 8.33 | 0.39 | |||||||
9.0 | 0.14 | 5.63 | 0.14 | 5.00 | 0.14 | |||||||
15.0 | 0.68 | 9.38 | 0.68 | 8.33 | 0.68 | |||||||
9.0 | 0.92 | 5.63 | 0.92 | 5.00 | 0.92 | |||||||
14.0 | 0.96 | 8.75 | 0.96 | 7.78 | 0.96 | |||||||
11.0 | 0.07 | 6.88 | 0.07 | 6.11 | 0.07 | |||||||
10.0 | 0.72 | 6.25 | 0.72 | 5.56 | 0.72 | |||||||
11.0 | 0.09 | 6.88 | 0.09 | 6.11 | 0.09 | |||||||
14.0 | 0.83 | 8.75 | 0.83 | 7.78 | 0.83 | |||||||
11.0 | 0.66 | 6.88 | 0.66 | 6.11 | 0.66 | |||||||
15.0 | 0.23 | 9.38 | 0.23 | 8.33 | 0.23 | |||||||
14.0 | 0.24 | 8.75 | 0.24 | 7.78 | 0.24 | |||||||
14.0 | 0.03 | 8.75 | 0.03 | 7.78 | 0.03 | |||||||
6.0 | 0.89 | 3.75 | 0.89 | 3.33 | 0.89 | |||||||
7.0 | 0.93 | 4.38 | 0.93 | 3.89 | 0.93 | |||||||
15.0 | 0.13 | 9.38 | 0.13 | 8.33 | 0.13 | |||||||
13.0 | 0.76 | 8.13 | 0.76 | 7.22 | 0.76 | |||||||
13.0 | 0.30 | 8.13 | 0.30 | 7.22 | 0.30 | |||||||
7.0 | 0.71 | 4.38 | 0.71 | 3.89 | 0.71 | |||||||
14.0 | 0.75 | 8.75 | 0.75 | 7.78 | 0.75 | |||||||
4.0 | 0.37 | 2.50 | 0.37 | 2.22 | 0.37 | |||||||
15.0 | 0.24 | 9.38 | 0.24 | 8.33 | 0.24 | |||||||
5.0 | 0.90 | 3.13 | 0.90 | 2.78 | 0.90 | |||||||
8.0 | 0.23 | 5.00 | 0.23 | 4.44 | 0.23 | |||||||
7.0 | 0.84 | 4.38 | 0.84 | 3.89 | 0.84 | |||||||
5.0 | 0.60 | 3.13 | 0.60 | 2.78 | 0.60 | |||||||
12.0 | 0.02 | 7.50 | 0.02 | 6.67 | 0.02 | |||||||
15.0 | 0.75 | 9.38 | 0.75 | 8.33 | 0.75 | |||||||
12.0 | 0.37 | 7.50 | 0.37 | 6.67 | 0.37 | |||||||
16.0 | 0.31 | 10.00 | 0.31 | 8.89 | 0.31 | |||||||
8.0 | 0.74 | 5.00 | 0.74 | 4.44 | 0.74 | |||||||
10.0 | 0.67 | 6.25 | 0.67 | 5.56 | 0.67 | |||||||
9.0 | 0.36 | 5.63 | 0.36 | 5.00 | 0.36 | |||||||
14.0 | 0.57 | 8.75 | 0.57 | 7.78 | 0.57 | |||||||
12.0 | 0.16 | 7.50 | 0.16 | 6.67 | 0.16 | |||||||
10.0 | 0.89 | 6.25 | 0.89 | 5.56 | 0.89 | |||||||
10.0 | 0.49 | 6.25 | 0.49 | 5.56 | 0.49 | |||||||
9.0 | 0.77 | 5.63 | 0.77 | 5.00 | 0.77 | |||||||
10.0 | 0.11 | 6.25 | 0.11 | 5.56 | 0.11 | |||||||
4.0 | 0.48 | 2.50 | 0.48 | 2.22 | 0.48 | |||||||
7.0 | 0.11 | 4.38 | 0.11 | 3.89 | 0.11 | |||||||
11.0 | 0.48 | 6.88 | 0.48 | 6.11 | 0.48 | |||||||
7.0 | 0.60 | 4.38 | 0.60 | 3.89 | 0.60 | |||||||
4.0 | 0.72 | 2.50 | 0.72 | 2.22 | 0.72 | |||||||
4.0 | 0.12 | 2.50 | 0.12 | 2.22 | 0.12 |