Lucrare de an, Umanist MD

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    1/19

    Ministerul Educatiei al Republicii Moldova

    Universitatea Tehnic a Moldovei

    Catedra CEMM

    LUCRARE DE AN

    la disciplina:Electronica de putere

    Varianta 18

    Tema: Proiectareaconvertorului static deputere pentru acionarea unui motor

    de curent continuu

    A efectuat: Studentul grupei EM-121

    Untila Victor

    A verificat: Lectorul superiorGherescu Corneliu

    Chiinu 2014

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    2/19

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    3/19

    Sarcina

    la lucrare de an la disciplina Electronica de putere

    a studentului grupei EM-121 Untila Victor

    Tema: Proiectarea convertorului static de putere pentru acionarea unui motor de

    curent continuu.

    Dimensionai circuitul de for i alegei sistemul de comand pentru convertorul

    static de putere de curent continuu. Calculai i trasai caracteristicile principale ale

    convertorului.

    Varianta 18

    Datele iniiale:

    1.

    Tipul motoruluiASU 200Lb-6

    2.

    Puterea nominal, Pn=22 kW

    3.

    Tensiunea nominal, Un= 220 V

    4. Viteza sincron de rotaie n0=1000 rot/min.

    5. Viteza nominalade rotaie nn = 970 rot/min.

    6. Randamentul nominal n= 0,9

    7. Tensiunea reelei de alimentare U1=380/220 V,

    8.

    Factorul de putere cos =0,88

    9. Alunecarea S=3 %

    10.Curentul de pornireIp/In=7,0 A

    11.

    Masa 278 kg

    Termenul de prezentare a lucrrii de an 13 mai 2014

    Conductorul: lect. sup. Gherescu Corneliu

    MA 122178 03 07 MCMod Coala Nr.document Semnat Data

    Elaborat Untila V.

    Convertor static de

    putere

    Lit. Coala Coli

    Verificat Gherescu C. 1 16

    U.T.M.

    F.E gr. EM-121T contr.Aprobat Nuc I.

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    4/19

    1. CALCULUL INVERTORULUI

    1.1Alegerea motorului.

    Conform datelor iniiale alegem un motor asincron standard cu rotorul n scurtcircuit

    ASU 200Lb-6 cu urmtoarele date:

    1)

    Puterea nominalnom=22 W2) Viteza sincron de rotaie n0= 1000 rot/min

    3) Alunecareas = 3 %

    4) Randamentul nominal n=90 %

    5) Tensiunea de alimentare U = 220/380 V

    6) R Ip/In=7,0 A

    7)

    Factorul de putere cos =0,88

    1.2Alegerea tranzistoarelor i a diodelor.

    Curentul maximal prin cheile invertorului se determin prin urmtoarea relaie:

    ,3cos

    2 21max

    ln

    nc

    U

    kkPI

    (1)

    unde nPuterea nominal a motorului, W;

    k1= 1,4Coeficientul de supracurent de scurt durat, necesar pentru a asigura dinamica de

    acionare electric;

    k2= 1,2Coeficientul admisibil de ondulaie a curentului;

    nRandamentul nominal al motorului;

    UlTensiunea de linie a motorului, V.

    Cheile IGBT se aleg cu curentul nominal al colectorului I I max.

    max

    22000 1.4 2 1.2100.2

    0.9 0.88 3 380cI A

    Din catalog alegem modulele IGBT seria F , 600 V, model: CM150TU-12Fcu urmtorii

    parametri Tabelul 1.

    Parametrii limit

    1. Tensiunea maximal colector - emitor UCES, V 600

    2. Curentul maxim admisibil al colectorului Ic, A 1503. Puterea maximal de disipare Pc, W 520

    Parametrii electrici

    1. Tensiunea tipic UCESn stare de conducie UCE(sat), V 1,62. Tensiunea maximal UCESn stare de conducieUCE(sat), V 2,23. Capacitatea de intrare Cies, nF 41

    4. Capacitatea de ieire Coes, nF 2,75. Capacitatea de reacie (transfer) Cres, nF 1,56. Timpul de reinere la conectare td(on),ns 1207. Durata de cretere tr,ns 100

    8. Timpul de reinere la deconectare td(off),ns 3509. Durata de descretere tf, ns 250

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    2Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    5/19

    Dioda invers

    1. Tensiunea de saturaie n stare de conducie Uf, V 2,62. Timpul de revenire a diodei invese trr, ns 150

    Caracteristicile termice

    1. Rezistena termic capsul radiator Rth(c-f), C/W 0,092. Rezistena termic jonciune-capsul IGBT Rth(j-c), C/W 0,243. Rezistena termic jonciune-capsul a diodei Rth(j-c), C/W 0,47

    4. Masa, g 240

    1.3Calculul pierderilor n invertorCalculul pierderilor n invertor la formarea tensiunii sinusoidale de ieire prin modulaie, const

    n determinarea pierderilor n stare de conducie i la comutaie att al tranzistorului IGBT ct i ndioda de curent invers.

    1) Pierderile n tranzistorul IGBT n stare de conducie:

    cos

    38

    1)(

    DUIP satcecSS , (2)

    unde I= Ic max/k1 = 100,2/1,4 = 71,6 valoarea maxim a curentului la intrareainvertorului, AD = t/T 0,95 coeficientul de umplere maximal;cos cos factorul de putere;

    Uce(sat)cderea de tensiune direct al IGBT n regim de saturaie pentru Ii Tj = 1250C.

    1 0,9571.6 2,2 0,88 33.6

    8 3SSP W

    2) Pierderile n IGBT la comutare:

    2

    )()(

    2

    1 )()( swoffconccecSW

    fttUIP

    , (3)

    unde tc(on), tc(off)durata proceselor tranzitorii n circuitul colectorului IGBT la deschiderea tc(on)i nchiderea tc(off) tranzistorului, s (valoarea tipic tc(on)= 0,12 s;

    tc(off)= 0,35 s);Ucetensiunea pe colector a tranzistorului IGBT, V (tensiunea de comutaie,

    egal tensiunii circuitului intermediar de curent continuu al sistemului redresor comandatinvertor);

    fswfrecvena de comutaie a cheilor, Hz, se alege n limitele 5000 - 15000 Hz(alegem fsw= 10

    4Hz).

    6 41 (71.6 600) (0,35 0,12) 10 10 22.722

    SWP W

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    3Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    6/19

    3) Pierderile sumare n IGBT:

    PQ= PSS+ PSW= 33,6 + 22,7 = 56,4 W (4)

    4) Pierderile diodei n stare de conducie:

    cos

    381

    DUIP ceeDS , (5)

    unde I= Ic valoarea maxim repetitiv a curentului prin dioda de fug, ;

    Uce= Ufcderea de tensiune direct a diodei (n stare de conducie) pentru I , A.

    1 0,9571.6 2,6 0,88 39.7

    8 3DSP W

    5) Pierderile de comutaie a diodei:

    )(8

    1swrrcerrDR ftUIP , (6)

    unde Irramplitudinea curentului invers prin diod, (Irr Ic );

    trrdurata impulsului de curent invers (de fug), s (valoarea tipic 0,15 s).

    6 41 (71.6 2,6 0,15 10 10 ) 0.0358

    DRP W

    6) Pierderile totale n diod:

    PD= PDS+ PDR= 39,7 + 0,035 = 39,83 W (7)

    7)

    Pierderile rezultante n tranzistorul IGBT mpreun cu dioda de fug:PT= PQ+ PD= 56,4 + 39,83 = 96,23 W (8)

    Pierderile rezultante calculate sunt necesare pentru calculul termic al invertorului, pe parcursul

    cruia se determin tipul i geometria radiatorului necesar, i se verific regimul termic de funcionare a

    cristalelor att al tranzistorului IGBT ct i a diodei de fug (inverse).

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    4Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    7/19

    1.4Calculul termic al invertorului.

    1) Rezistena termic admisibil ntre radiator i mediul ambiant Rth(f-a),0C/, pentru o pereche

    IGBT/FWD (tranzistor/dioda de fug):

    )(1)( fcth

    T

    acafth R

    PTTR

    , (9)

    unde = 500 temperatura aerului de rcire (mediului ambiant);

    = 1000 temperatura plcii conductoare de cldur;

    puterea total, W, disipatde o pereche IGBT/FWD;

    Rth(c-f)rezistena termic ntre capsul i suprafaa plcii conductoare de cldur, calculat

    pentru o pereche IGBT/FWD, 0/W.

    0( )1 100 50 0, 09 0, 43 /

    96.23th f aR W

    Rth(c-f)rezistena termicntre capsul i suprafaa plcii conductoare de cldur, calculat

    pentru modulul IGBT/FWD, 0/W.

    0

    ( )1

    0.430,072 /

    6th f aR W

    2) Temperatura cristalului IGBT, 0, se determin conform :

    Tja= Tc+ PQRth(j-c)q, (10)

    undeRth(j-c)qrezistena termic ntre cristal i capsul pentru IGBT, 0C/W.

    Se verific dac este satisfcut relaia Tja< 1250.

    Tja= 100 + 56,40,24 = 113,530 < 125 0

    3) Temperatura cristalului diodei de fug FWD, 0:

    Tjd= Tc+ PDRth(j-c)d, (11)

    undeRth(j-c)drezistena termic ntre cristal i capsul pentru FWD,0/W.

    Se verific dac este satisfcut relaia Tjd< 1250.

    Tjd= 100 + 39,830,47 = 118,72 0 < 125 0

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    5Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    8/19

    2. CALCULUL REDRESORULUI

    2.1 Calculul i alegerea redresorului.

    2.1.1 Tensiunea medie redresat:

    Ud= k.uUl = 1,35380 = 513 V (12)

    unde kc.ucoeficient de tensiune (k= 1,35 pentru redresorul trifazat n punte; k= 0,9 pentru

    redresorul monofazat n punte).

    2.1.2 Valoarea maximal a curentului redresat:

    d

    T

    c

    dmU

    PnUI

    I

    cos2

    3 max

    , (13)

    unde nnumrul de perechi IGBT/FWD n invertor.

    100.23 380 0,88 6 96.23

    281.17

    513dmI

    2.1.3 Curentul maximal al diodei:

    Im= kccIdm = 1,04581,17 = 84,83 (14)

    unde k= 1,045 pentru redresorul trifazat n punte i parametrii optimali a i filtrului LC conectat

    la ieire; k= 1,57 pentru redresorul monofazat n punte.

    2.1.4 Tensiunea invers de vrf repetitiv:Um= kr.u2Ulk.uk+ Un, (15)

    unde kc=1,2coeficient de supratensiune (n reea);

    kr.u= 1,2coeficient de rezerv (siguran) n tensiune;

    Un 100 Vrezerva n tensiune la apariia supratensiunilor de comutaie n circuitul de

    curent continuu.

    Um= 1,21,413801,351,2 + 100 = 1015 V

    2.1.5 Diodele se aleg n funcie de curent (Iv Im) i tensiune (U Um)Alegem diode de tipul VUO 85-12NO7

    Tabelul 2.

    Curentul mediu admisibil IFAVm., 85Curentul de suprasarcin accidental IFSM., 0,6Tensiunea invers de vrfUrrm, 800-1600Tensiunea invers de vrf repetitiv Uinv., 220-1200Rezistena dinamic a diodei n stare de conducie Ron, m 6Cderea de tensiune direct pe diod Uj, V 0,8

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    6Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    9/19

    2.2 Calculul termic al redresorului.

    2.2.1 Calculul pierderilor n redresor pentru regimul nominal de lucru al acionrii

    electrice (Id= Idm/k1):

    11 k

    I

    k

    IRUkmP dmdmonjcsDV

    , (16)

    unde kcs= 0,577 -pentru redresorul trifazat n punte;

    Ronrezistena dinamic a diodei n stare de conducie, ;

    Ujcderea de tensiune direct pe diod , V, pentru curentul 50

    (pentru diode (Uj+ RonIdm/k1) 1 B);

    mnumrul de diode n circuit.

    3 81.170,577 0.8 6 10 38.4

    1.4

    DVP W

    2.2.2 Rezistena termic admisibil ntre radiator i mediul ambiant pentru redresor:

    )(2)( fcth

    DV

    acafth R

    P

    TTR

    , (17)

    undeRth(c-f)= 0,220C/Wrezistena termic ntre capsul i suprafaa plcii conductoare de

    cldurpentru o pereche IGBT , 0/W.

    0

    ( )2

    100 500, 22 1.28 /

    38.4th f aR W

    Rth(c-f)-rezistena termic ntre capsul i suprafaa plcii conductoare de cldur a modulului,0/W.

    0

    ( )2

    1.280.213 /

    6th f aR W

    2.2.3 Determinm temperatura cristalului:

    DVcjth

    D

    DVcjDV R

    n

    PTT )( , (18)

    unde nDnumrul de diode redresoare n modul;

    Rth(j-c)DVrezistena termic ntre cristal i carcas pentru o diod redresoare n modul,0/W.

    Se verific dac este satisfcut relaia TjDV< 1400C.

    038.4100 0, 47 103, 0086

    jDVT < 1400C

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    7Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    10/19

    3.CALCULUL PARAMETRILOR RADIATORULUI

    3.1 Alegerea prealabil a radiatorului.

    Rezistena termic radiator mediu ambiant:

    1 2

    1( )

    2

    0.072 0.213

    0.067 /0.072 0.213

    th f a th f a

    th f ath f a th f a C

    R R

    WR R R

    (19)

    Alegem preventiv un radiator de tipul OM27 cu mrimile de gabarit al profiluluib = 0,3 ,

    h =0,095 , distana dintre nervuri = 0,02

    Numrul de nervuri: m = b/c =0,3/0,02 = 15

    3.2 Calculul lungimii radiatorului.

    1) Suprafaa radiatorului, implicat n emiterea de cldur:

    2 1 2 (0,3 0,095) 0.79rad n d b h d d (20)

    unde d, b, hdimensiunile profilului, ;

    n =1- numrul de radiatoare.

    2) Suprafaa total a radiatorului, ce particip la convecie:

    2 ( ) 1 2 (0,3 15 (0,095 0,02) 2.85conv n d b m h c d d (21)

    unde mnumrul de nervuri.

    3) Rezistena termic tranzitorie la transfer termic prin radiaie:

    44

    1001001,5 acrad

    Qrad

    TTAE

    TR , (22)

    unde = 373 temperatura suprafeei radiatorului;

    = 323 temperatura mediului ambiant;

    = = 50 ;

    emisivitatea suprafeei( = 0,8 pentru aluminiu).

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    8Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    11/19

    4 4

    50 10,183

    373 3235,1 0,8 0.79

    100 100

    QradR

    dd

    4) Rezistena termic tranzitorie la transfer termic prin convecie:25,0

    34,1

    1

    T

    d

    FAR

    redconv

    Qconv , (23)

    unde Fred=1coeficientul de deteriorare a transferului termic (convecie). Dependena Fred

    funcie de distana ntre nervuri este prezentat n Fig. 56.37 [1].

    Fig.2 Dependena Fred funcie de distana ntre nervuri, mm.

    25,0

    25,0022,0

    5075,03,1734,1

    1d

    d

    d

    dRQconv

    5) Rezistena termic tranzitorie radiator - mediul ambiant cu convecie natural:

    QconvQrad

    QconvQrad

    afthRR

    RRR

    )( , (24)

    Prin urmare, primim urmtoarea relaie:

    )()( 25,0

    25,0

    )( dfdBCdA

    dCBR afth

    (25)

    unde , , Coeficieniiobinui prin substituirea (22) i (23) n (24).

    0,250,25 0,25

    ( ) 0,25 0,250,25

    0,183 0,098

    0,183 0,098 0,018( )

    0,183 0,098 (0,183 0, 098 ) (0,183 0, 098 )( )

    th f a

    dd dd dR f d

    d d d d d d

    d d

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    9Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    12/19

    8) Pentru diferite valori ale d,Mcalculm dependen (24), Rezultatele calculelor se prezint

    n tab. 3.

    Tabelul 3.

    d, 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0.8

    Rth(f-a),0/ 0,57 0,33 0,19 0,13 0,1 0,09 0,07 0,069 0.062

    Conform valorilor obinute construim dependenaRth(f-a)=f(d) (Fig.3).

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    d,m

    Rth(f-a

    )

    Rth(f-a), C/W

    d, M

    Fig. 3. DependenaRth(f-a)=f(d).

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    10Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    13/19

    9) Rezisten termic esteo funcie neliniar fa de lungimea radiatorului instalat vertical.

    Selectai lungimea d al radiatorului, astfel nct rezistena termic s fie mai mic dect

    valoarea calculat (18) pentru toate dispozitivele instalate pe radiator: d= 0,3 pentru

    Rth(f-a)= 0,130/W 2Rth(f-a)calc. = 0,134

    0/W, in cazul instalrii unui ventilator n sistemul

    de racire al convertorului. Prin urmare, lungimea radiatorului poate fi micorat de 2 ori, iar

    rezistena termic poate sa creasc de 2 ori.De exemplu, pentru motorul cu puterea 55 kW Rth(f-a) 0,03 C / W, i puterea motorului

    2,2 kWRth(f-a) 0,8 C / W.

    O serie de firme productoare de profile pentru radiatoare (coolere) ofer pentru produsele

    sale dependeneleRth(f-a)=f(d)sau valoareaRth(f-a)pe unitate

    lungime al profilului i n funcie de viteza aerului de rcire. Pentru viteza aerului de rcire

    3 m/s rezisten termic scade n medie de 1,7 - 2 ori. De aceea, n comparaie cu lungimea

    calculat al profilului la rcire natural, pentru rcire forat cu o vitez de 3 m / s, lungimearadiatorului poate fi de asemenea, micorat de1,7-2 ori.

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    11Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    14/19

    4. CALCULUL FILTRULUI DE NETEZIRE

    1) Coeficientul de pulsaii a tensiunii la intrarea filtrului de netezire (raportul amplitudinii

    tensiunii la valoarea medie):

    057,016

    2

    1

    2221

    m

    q Iin (26)

    unde mnumrul de pulsaii a tensiunii redresate (m = 6 pentru redresorul trifazat n punte,

    m = 2 pentru redresorul monofazat n punte).

    Alegem un filtru LC.

    2) Coeficientul de netezire al filtrului LC:

    2

    1

    010)2(

    1

    mf

    SCL

    , (27)

    unde S = q1in/q1out = 10coeficientul de netezire al primei armonici (valoarea coeficientului de

    netezire S este n limitele 3 12);

    f1frecvena tensiunii de alimentare, Hz.

    6

    2010 101,3

    )5062(

    110

    CL

    3) Inductana filtrului LC pentru asigurarea factorului de putere la intrarea redresorului P= 0,95

    se determin din urmtoarele condiii:

    L0 3L0min (28)

    d

    l

    If

    UL

    1

    min02

    013,0

    , (29)

    unde Id= Idm/k1= 81,17/1,4 = 57,98 Acurentul mediu nominal pentru circuitul de curent

    continuu.

    4

    0min

    0,013 3802,71 10

    2 50 57.98L H

    L0 3L0min= 32,7110-4= 8,1310-4H

    4) Capacitatea condensatoarelor necesar pentru asigurarea curentului de sarcin reactiv alinvertorului se obine din expresia:

    1

    12

    1

    032

    122sin3

    qfU

    I

    swd

    sm

    , (30)

    unde Ism1= Ic maxamplitudinea curentului n faza motorului, ;

    1defazajul dintre prima armonic al tensiunii i curentului de faz

    (1= /2 = 57

    0/2 = 28,50, unde - unghiul de comutare al redresoarelor necomandate);

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    12Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    15/19

    q1factorul de pulsaii;

    fsw- frecvena de comutaie a cheilor, Hz.

    2

    03 4

    28,53 100,2 sin

    2 12290.2

    2 513 10 0,057 F

    (31)

    5) Calculm capacitatea 01i o comparm cu 03:

    6

    0 0101 4

    0

    3,1 103810

    8.13 10

    L C F

    L

    Pentru implementarea practic a filtrului folosim condensatori cu valoarea mai mare a

    capacitii i.

    6) Amplitudinea curentului, care curge prin condensatoarele filtrului la frecvena pulsaiilor

    curentului redresat (prima armonic):

    IC 0m= q1outUd2mfsC0, (32)

    unde q1out= q1in/S = 0,057/10 = 0,0057coeficientul de pulsaii n circuitul de ieire a filtrului.

    IC 0m= 0,005751323,14650381010-6= 21

    7) n continuare, nfuncie de valorileIC0mi amplitudinea curentului se formeaz bateria de

    condensatoare cu o capacitate nu mai mic ca C0i amplitudinea curentului nu mai mic caIC0miar

    tensiunea de 800V sau mai mult pentru redresorul trifazat n punte sau 400 V pentru redresoare

    monofazate n punte. Rezerva n curent este luat n funcie de resursele de funcionare solicitate

    invertorului.

    Unele firme productoare de condensatori electrolitici ofer mai multe informaii privind alegerea

    condensatorilor n funcie de curent. De exemplu, pentru condensatoarele, fabricate conform standardul

    IEC 384-4, au valoarea amplitudinii permis (la T = 85 C i f = 100 Hz) I = 3.1 A la urmtorii

    parametrii nominali: U = 450V, C = 470 F. n catalogul companiei Siemens Matsushita Componente

    pentru condensatori electrolitici dependena coeficientul de corecie de frecven pentru raportarea

    curentului fa de frecven f = 100 Hz (tabelul 56.28).

    De exemplu, pentru puterea motorului 55 kW C0= 5540 F (32 de condensatoare cu parametrii: 680 F

    400V conectate succesiv n perechi pentru mrirea tensiunii de lucru n total 16 perechi conectate

    paralel pentru a obine capacitatea dorit) iar pentru puterea de 2,2 kW la C0= 235 F (2 condensatoare

    cu parametrii de 470 F 400V conectai n serie). Se folosesc, de asemenea, condensatori electrolitici cu

    capacitate mare i cureni mari, de exemplu, condensatori Rifa (4700 F, 450V) admit valoarea de vrf

    a curentului: 100 Hz - 14,8 A i 10 kHz - 34,9 A i sunt clasificate ca aparate Long Life

    (serviciu de 10 ani).

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    13Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    16/19

    5. CALCULUL SNUBBER-ului

    Deoarece IGBT are o vitez mare de comutare, tensiunea Ucerepede crete, n special atunci

    cnd tranzistorul este blocat i poate atinge valoarea critic capabil de a defecta colectorul sau grila

    tranzistorului (acesta din urm este posibil pentru inductana circuitului de comand al IGBT mare).

    Pentru a reduce la minimum excesul de tensiune (supratensiunea) i pentru a preveni deteriorareatranzistorului e necesar instalarea circuitelor de amortizare, protecie la supratensiuni (snubber).

    Schemele tipice ale circuitelor de protecie sunt prezentate n tabelul 4.

    Tabelul 4.

    Schema Caracteristici

    1

    1.Numrul mic de elemente2.Circuitul scurt al snubber-ului

    3.Pulsaii mari prin condensator.

    2

    1.Numrul mic de elemente2.Circuitul mai lung al snubber-ului

    3.Pulsaii mici prin condensator.

    31.Numrul mic de elemente2.Pierderi mici n circuit3.Potrivit pentru condensatori cu

    capacitate mic i mijlocie.

    4

    1.Numrul mare de elemente2.Pierderi mari n circuit3.Eficient limiteaz supratensiunile.

    5

    1.Numrul mare de elemente

    2.Pierderi mici n circuit3. Potrivit pentru condensatori cu

    capacitate mare.

    Pentru aceste scheme trebuie selectai condensatori cu caracteristici de nalt frecven bune, inductana

    proprie mic, cureni mari i tangenta de pierderi redus, alegem condensator de tip K78-2.

    Valoarea rezistorului depinde de capacitatea condensatorului C i frecven de comutare al tranzistorilor

    fsw

    .

    MA 122178 03 07 MCCoala

    14Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    17/19

    Fig 4. Tensiunea pe colectorul tranzistorului la blocare.

    1) Capacitate condensatorului din circuitul de protecie este determinat de tensiunea U,care nu trebuie s depeasc 25 V.

    2 9

    1 / 50 10 100.2 / 25 0.8C L I U F (33)

    unde L1inductana circuitului ntre condensatorul electrolitic i modului IGBT

    (valoarea L1trebuie s fie nu mai mare de 50 nH);IC= Ic maxvaloarea curentului comutat.

    Alegem condensator de tip:K78-2-250V-1F10%-TY

    2) Rezistoarele se aleg din condiia primirii a fluctuaiilor minime a curentului colectorului la

    comutaia tranzistorului:9

    7

    10 102 2 0.223

    8 10

    snLRC

    (34)

    unde Lsninductivitatea circuitului snubber-ului, H (de obicei, nu mai mare de 10 nH);

    capacitatea snubber-ului, F.

    Alegem rezistor de tip:PRWOAW-0.22-10W10%

    10)Formulele pentru calculul puterii rezistenelor din circuitele de protecie pentru schemele dintabelul 4 .

    Alegem schema 3 a SNUBBER-ului:

    2 7 2 40.50 8 10 50 10 1, 05 swP C U f W (35)

    unde U- tensiunea colector-emitor n regim static, V, egal cu tensiunea circuitului intermediar decurent continuu al convertorului; U=50 V- supratensiunea (fig.4) care nu trebuie s depeasc 60V.

    4) Curentul care curge prin dioda, este aproape egal cu curentul de comutaie al colectorului

    Ic max i dureaz pn la 1 s.

    Raportul dintre curentul maxim prin snubber la valoarea medie este aproximativ de (20 - 50)1, dioda

    trebuie s fie de frecven nalt i cu un timp de recuperare a proprietilor de blocare nu mai mare de

    trr= 0,3 s.

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    15Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    18/19

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    16Mod Coala Nr.document Semnat Data

  • 8/11/2019 Lucrare de an, Umanist MD

    19/19

    MA 122178 03 07 MC

    Coala

    17M d C l N d t S t D t