Система импульсно-фазового управления полупроводниковым преобразователем

Силовая схема преобразователя. Значение выпрямленного напряжения. Построение временной диаграммы. Выбор тиристора. Расчет синхронизирующего устройства. Синхронизирующее устройство для трехфазной схемы выпрямления с нулевой точкой. Расчет интегратора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Система импульсно-фазового управления полупроводниковым преобразователем

1. Расчет силовой части

Рис. 1. Силовая схема преобразователя

2. Выбор тиристора

Среднее значение выпрямленного напряжения

Фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора

Максимальное обратное напряжение на тиристоре

Среднее значение выпрямленного тока

Среднее значение тока через тиристор

Условие выбора тиристора:

По справочнику выбираем симметричный тиристор марки ТО132-25

Рис. 2. Тиристор ТО132-25

Находим среднее значение выпрямленного напряжения, среднее значение выпрямленного тока и среднее значение тока, протекающего через тиристор, при угле управления 80°:

I_оЈ=80*0.33=6.2*0.33=2.046А

3. Построение временной диаграммы

Рис. 4. Регулировочная характеристика

1 - При активной нагрузке

2 - При активно-индуктивной нагрузке

4. Структурная схема СИФУ

VS₁

VS₂

VS₃

Рис. 5. Структурная схема СИФУ

5. Диаграмма закона регулирования

Рис. 6. Диаграмма закона регулирования



U_оп =U_с+U_доб=4.44+4.44=8.88

6. Расчет синхронизирующего устройства

Выбираем трансформатор из условия

где - напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Рис. 7. Синхронизирующее устройство для трехфазной схемы выпрямления с нулевой точкой

Выбираем стержневой трансформатор ТАН1-220-50, стержневой U₁=220B, I₁=0,215A.

Напряжение на отводах первичных обмоток трансформаторов ТAН1 на 127/220 В:

- между выводами 1 и 2, 4 и 5 - 110 В;

- между выводами 2 и 3, 5 и 6 - 7 В.

При использовании трансформаторов ТAН1-127/220 на 127 В необходимо:

- соединить выводы 1 и 4, 3 и 6, при этом первичные обмотки 1-3 и 4-6 соединяются параллельно;

- подать напряжение 127 В на выводы 1 и 3 или 4 и 6.

При использовании трансформаторов ТAН1-127/220 на 220 В необходимо:

- соединить выводы 2 и 4;

Подается напряжение 220 В на выводы 1 и 5.

Рис. 8. Схема трансформатора

Расчет делителя для синхронизирующего устройства

Рис. 9. Деталь синхронизирующего устройства

Условие расчета

Принимаем ток входа операционного усилителя

Находим сопротивления делителя принимая

Принимаем

Напряжение на выходе трансформатора равно 6,3В, поэтому

Принимаем

Выбираем резисторы

R1 - SQP 5 Вт 91 Ом ±5%

R2 - MF-25 (C2-23) 0,25 Вт 390 Ом ±5%

R3 - СП3-26а 390 Ом ±5%

7. Расчет формирователя опорного напряжения и фазосдвигающего устройства

Выбираем операционный усилитель (этот усилитель используем для построения интегратора, сумматора, инвертора и компаратора) из условия:

Тип прибора	Uсф, В	Uп, В	Iпот,мА	Uвых, В	Iвх, нА	Eсм, В
К104ОУД2	20	24	12	22.5	2500	50*10-3

8. Расчет интегратора

Находим оптимальное входное сопротивление

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Выбираем резисторы:

R₄ - C1-4 1 вт 2.2 кОм ±5%

R₅^' - C1-4 1 вт 2.2 кОм ±5%

Выбираем конденсатор:

C₁ - К50-35 560 мкФ х 200В

9. Расчет сумматора

Находим оптимальное входное сопротивление

K_c=

Принимаем

Принимаем

=-R_8*8.88

=-К_с*(U_c+U_доб)=-1*(4.44+4.44)=-8.88

Выбираем резисторы:

R₆ - SQP 5 Вт 10.6 кОм ±5%

R₇ - SQP 5 Вт 10.6 кОм ±5%

R₈ - SQP 5 Вт 10.6 кОм ±5%

R₉ - SQP 5 Вт 3.6 кОм ±5%

10. Расчет инвертора

Находим оптимальное входное сопротивление

Принимаем , тогда

Принимаем

Принимаем

U_оп =-* =8.88* =8.88

U_оп=-*K_c=8.88

Выбираем резисторы:

R₁₀ - CF-50 (C1-4) 0.5 Вт 7.5 кОм ±5%

R₁₁ - CF-50 (C1-4) 0.5 Вт 7.5 кОм ±5%

R₁₂ - MO-200 (C2-23) 2 Вт 3.6 кОм ±5%

11. Расчет компаратора

Рассчитываем цепь обратной связи



Находим оптимальное входное сопротивление

Принимаем

Принимаем

Рассчитываем напряжение срабатывания компаратора

Проверка

Условие выполняется значит расчет выполнен верно

Выбираем резисторы:

R₁₃ - CF-50 (C1-4) 0.5 Вт 3.9кОм ±5%

R₁₄ - 3329H-1-304LF 300 кОм ±5%

12. Расчет выходного устройства и формирователя импульсов

Расчет формирователя импульсов и выходного устройства для оптронного тиристора:

U_у.от=2.5 В

I_у.от=0.150 А

T_вкл=10 мкс

Выбираем транзистор, данные которого приведены выше в таблице 6.

Проверяем выбранный транзистор:

Находим сопротивление

Принимаем

Выбираем резистор:

R₁₆ - SGP 5 Вт, 150Ом 5%

Выбираем транзистор типа 2Т992Б

Проверка

Условие выполняется значит транзистор выбран верно

Находим ток коллектора:

Находим падение напряжения на сопротивлении:

U_R16 I_k *R₁₆= 0.141*150=21.15

Находим рассеивающую мощность на сопротивление R₁₆:

Формирователь импульсов состоит из резистора R₁₅, VD₁ и С₂:

Принимаем

Ток базы находим:

Рассчитываем средний коэффициент передачи тока:

Находим сопротивление R₁₅:

Принимаем

Рассчитываем мощность на сопротивление R₁₅:



Выбираем резистор:

R₁₅ - Cf-25 (C1-4) 0.25 Вт, 470 Ом 5%

Находим емкость конденсатора C₂:

Принимаем

Выбираем конденсатор:

C₂ - БМТ-2 0.027 мкФ 400В

Таблица 8. Номинальные данные конденсатора:

Другие файлы:

Система импульсно–фазового управления полупроводниковым преобразователем
Выбор силовой схемы преобразователя и тиристоров. Построение диаграммы работы преобразователя. Диаграмма закона регулирования для однофазной схемы вып...

Система импульсно-фазового управления

Разработка и проектирование тиристорного преобразователя для электропривода
Разработка принципиальной схемы преобразователя. Способы управлениями тиристорами в реверсивных схемах. Расчет и выбор элементов устройств защиты. Выб...

Реверсивный тиристорный преобразователь для электроприводов постоянного тока
Выбор силовой схемы преобразователя. Структура и основные узлы системы управления тиристорным преобразователем. Расчет и выбор элементов системы импул...

Технические характеристики круглошлифовального полуавтомата
Описание круглошлифовального полуавтомата с ЧПУ, его предназначение для наружного и внутреннего шлифования поверхностей изделий. Структура, назначение...

Тип прибора	Номинальное напряжение, В	Номинальная емкость, пФ	Допускаемое отклонение, %ряд емкости	Размер, мм
				D(H)