АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

расчет блока динамического торможения

Читайте также:
  1. C) Полная атриовентрикулярная блокада
  2. C) Синоаурикулярная блокада II степени
  3. I. Расчет параметров железнодорожного транспорта
  4. I.2. Определение расчетной длины и расчетной нагрузки на колонну
  5. II раздел. Расчет эффективности производственно-финансовой деятельности
  6. II. Расчет параметров автомобильного транспорта.
  7. III. Расчет параметров конвейерного транспорта.
  8. А президент Мубарак уперся. И уходить не захотел. Хотя расчет США был на обычную реакцию свергаемого главы государства. Восьмидесятидвухлетний старик оказался упрямым.
  9. А. Аналитический способ расчета.
  10. АВ-блокада 2 степени
  11. Алгоритм проверки адекватности множественной регрессионной модели (сущность этапов проверки, расчетные формулы, формулировка вывода).
  12. Алгоритм проверки значимости регрессоров во множественной регрессионной модели: выдвигаемая статистическая гипотеза, процедура ее проверки, формулы для расчета статистики.

Питание 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

Тип БТР RТ, Ом Iд.т., А U, В Рекомендуемая мощность АТ,кВт
БТР11   6,7   55-90

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.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 |

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.)