Главная | Обратная связь

Выбор и расчет входного выпрямителя и фильтра

 

2.1 Однофазная питающая сеть переменного тока и безтрансформаторный вход предусматривают мостовую схему выпрямителя, приведенную на рис. 3.

При учете диапазона изменения напряжения питающей сети (отклонение вниз от номинала на 10 %) значение напряжения на выходе входного фильтра не превышает

даже на холостом ходу (конденсатор входного фильтра заряжен до напряжения, равного амплитуде напряжения питающей сети). В рабочем режиме будет еще ниже на величину падения напряжения на диодах выпрямителя, элементах фильтра. Так как вход выпрямителя бестрансформаторный, коммутационными потерями можно пренебречь и величину выпрямленного напряжения можно считать по соотношениям для идеального выпрямителя.

 

Рисунок 3 — Входной выпрямитель и фильтр

2.2 Наибольшее значение напряжения на выходе фильтра (режим холостого хода - конденсатор фильтра заряжен до амплитуды входного переменного напряжения) определится соотношением:

2.3 Для определения электрических параметров диодов выпрямителя и элементов фильтра необходимо определить мощность, потребляемую инвертором через характеристики нагрузки и примерные КПД узлов, последовательно включенных в силовой цепи.

- номинальная мощность на нагрузке

- КПД трансформатора ( = 0,99÷0,94). Для трансформатора средней мощности примем η _тр = 0,96;

- КПД фильтра на выходе инвертора (как правило, задаются падением напряжения на активном сопротивлении дросселя (2...3) % от , которое и определяет основные потери фильтра) примем = 0,98;

- КПД инвертора (практический опыт и анализ технической литературы показывают, что КПД колеблется в пределах 0,95-0,98 для высоковольтных инверторов) примем равным 0,96.

 

2.4 Наибольшее среднее значение тока, потребляемого инвертором, определится при минимальном напряжении питающей сети

2.5 Среднее значение тока диодов входного выпрямителя

2.6 Максимальное обратное напряжение, прикладываемое к диодам выпрямителя:

2.7 Выбираем диоды выпрямителя 2Д245Aс параметрами

[Приложение В]: U_обр.max = 400 В; I_VD = 10 А; f_max = 200 кГц.

 

2.8 Так как жестких требований к качеству напряжения на выходе входного фильтра нет, и величина пульсаций в нем зачастую определяется допустимой амплитудой переменной составляющей напряжения конденсатора, зададимся значением К′_П = 0,05, удовлетворяющим большинству используемых конденсаторов. Учитывая, что коэффициент пульсаций на выходе однофазного мостового выпрямителя К_П = 0,67, определим коэффициент сглаживания фильтра как

2.9 Расчет электрических параметров элементов однозвенного LC-фильтра ведется по выражениям:

а) определяется произведение LC

б) из условия непрерывности тока в дросселе находится его критическая индуктивность

выбираем двухобмоточный дроссель Д274-2,4-0,4, [Приложение Б]. Обмотки дросселя соединяем параллельно. Общая индуктивность равна L_др=1,2 Гн, а допустимый ток подмагничивания 0,8 А;

с) далее после выбора дросселя определяется величина емкости конденсатора

Устанавливаем два конденсатора [Приложение А] К50-29-22 мкФ - 450 В, и К50-29-10 мкФ - 340 В соединенные параллельно, с суммарной емкостью

32 мкФ;

д) производится проверка фильтра на отсутствие резонансных явлений, при этом должно быть соблюдено условие:

Проверка фильтра показала, что резонансные явления в нем отсутствуют, следовательно, фильтр работает нормально.