Рисунок 2.6 – IGBT модуль внешний вид
Рисунок 2.7 – Габаритные размеры IGBT модуля
2.2.2 Расчет и выбор диодов
Рассчитаем ток через мостовой выпрямитель для выбора диодов:
.
Так как количество двигателей равняется 90, то:
,
Ток протекающий через диод:
.
Обратное напряжение, падающее на диоде c учетом 10% запаса равно:
Выбранный диод ДЛ173-4000.
Его параметры: Uобр.мах = 1600 - 2400 В, I = 4000 А.
На рисунке 2.8 представлен внешний вид и размер диода.
|
а) |
|
б) |
|
|
Рисунок 2.8 - Диод ДЛ173-4000 а - внешний вид; б - габаритные размеры диода |
|||
2.2.3 Расчет и выбор элементов LC-фильтра
Расчет LC-фильтра производился в специальной программе по расчету LC-фильтров. Результаты расчета:
C = 23812,5 мкФ; L = 5,425 мГн.
Выберем конденсатор К50-35 электролитический алюминиевый с параметрами: С = 2700 мкФ; Uc = 630 В.
Рисунок 2.9 – Изображение конденсатора
Выберем сглаживающий дроссель ДС-350/10, с параметрами:
I = 350 А; L = 10 мГн; f = 50 Гц.
Рисунок 2.10 – Изображение сглаживающего дросселя
2.3 Обоснование и выбор системы управления
Система управления автономным инверторам напряжения (АИН) с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) должна выполнять следующие основные функции:
1) обеспечивать плавное регулирование выходной частоты от минимального до максимального значения (в основном от 3 до 50 Гц) при сохранении неизменного в трехфазной системе фазового сдвига 2π/3 рад. между первыми гармониками выходных фазных напряжений во всем диапазоне регулирования частоты;
2) осуществлять бесконтактное изменение порядка следования фаз для реверса асинхронного двигателя (АД) при минимальной частоте;
3) обеспечивать плавное регулирование коэффициента модуляции от 0 до для регулирования выходного напряжения от 0 до максимального значения;
4) закон модуляции должен максимально приближаться к синусоидальному;
5) частота и напряжение должны регулироваться одновременно по одному из известных законов.
При разработке систем управления АИН с ШИМ ввиду их сравнительной сложности следует по возможности шире использовать интегральные схемы и унифицированные устройства на их базе, так как это позволит уменьшить габариты схемы, повысить ее надежность и существенно упростить технологию серийного изготовления и наладки.
Функциональная схема системы управления АИН с сигналами регулирования амплитуды Uра и частоты Uра приведена на рисунке 2.11.
В ее состав входят блоки: ГТСН – генератор трехфазного синусоидального напряжения с фазным блоками A, B, C; ГТОН – генератор треугольного опорного напряжения высокой частоты; К – компаратор; ЛП – логический повторитель; ЛИ – логический инвертор; ВК – выходной каскад (драйвер) включающий усилители мощности и элементы гальванической развязки. Эта схема сравнивает опорное напряжение Uоп треугольной формы с тремя регулируемыми по амплитуде и частоте синусоидальными сигналами управления UуА, UуВ, UуС и формирует управляющие импульсы для транзисторов АИН.
Рисунок 2.11 - Функциональная схема системы управления АИН
Искаженный ток нагрузки измеряют с помощью датчика мгновенного значения тока, а требуемый синусоидальный сигнал, совпадающий по фазе с напряжением сети, получают собственно из напряжения сети при помощи датчика мгновенного значения напряжения, активного фильтра и регулируемого делителя напряжения. Регулируемый делитель напряжения в условиях переменной нагрузки обеспечивает равенство амплитуды требуемого синусоидального сигнала амплитуде первой гармоники тока нагрузки. В этом случае их разность позволит выявить сигнал управления, пропорциональный искажениям тока нагрузки с учетом его фазного сдвига. Сформированный сигнал управления и треугольный опорный сигнал подаются на входы компаратора. На выходе компаратора получаем положительные и отрицательные импульсы, длительности которых соответствует интервал переключения пары IGBT-транзисторов одной фазной ветви мостового инвертора. Выходной сигнал компаратора подается на логические (повторитель и инвертор) выходы, которые через драйверы подаются на затворы нечетного (для фазы А – это первый) и четного (для фазы А – это четвертый) транзисторов. Драйверы обеспечивают усиление и гальваническую развязку управляющих импульсов. Кроме этого, они выполняют функцию контроля и защиты по напряжению насыщения. Для фазы В и С в системе управления требуется еще два идентичных канала управления.
Схема задающего генератора трехфазного синусоидального напряжения представлена на рисунке 2.12.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
