Chương IV
THIẾT KẾ MẠCH LỰC
Theo yờu cầu của đồ ỏn, ta sử dụng mạch băm xung 1 chiều cú đảo chiều dựng cỏc van IGBT
Nhắc lại yờu cầu:
Thiết kế bộ băm xung một chiều cú đảo chiều (theo nguyờn tắc khụng đối xứng) để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kớch từ nam chõm vĩnh cửu với cỏc số liệu cho trước như sau:
Phươn
g ỏn lưới điệnĐiện ỏp (VAC)
Dũng điện
định mức (A) Điện ỏp phầnứng (V) Phạm vi điềuchỉnh tốc độ
2 220 18 48 15:1
I. Tớnh chọn diode cụng suất.
Điot cụng suất được lựa chọn dựa vào cỏc yếu tố cơ bản: dũng tải, sơ đồ đó chọn, điều kiện tản nhiệt, điện ỏp làm việc. Cỏc thụng số cơ bản của van điụt được tớnh toỏn như sau: khi bỏ qua sự sụt ỏp trờn cỏc van
Điện ỏp ngược đặt lờn điụt: Ung max = kdtU. U Trong đú:
Ungmax - điện ỏp ngược đặt lờn điốt. kdtU – hệ số dự trữ điện ỏp = 1,6 ữ
2, chọn kdtU = 2. U - điện ỏp 1 chiều cung cấp cho bộ biến đổi.
B – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Như đó phõn tớch trong phần lý thuyết về sự hoạt động của bộ băm xung 1 chiều cú đảo chiều, phương phỏp điều khiển khụng đối xứng, khi S1, S2 dẫn, điện ỏp ngược đặt lờn điốt (D4) là U.
Do đú: Ungmax = kdtU .U = 2*48 = 96 V.
Chọn chế độ làm việc của van là cú cỏnh tản nhiệt với đủ diện tớch tản nhiệt và cú quạt thụng giú, cho phộp van làm việc đến 60% Iđmv. Dũng trung bỡnh đi qua điốt là ID = (1 - γ )It. Do đú giỏ trị dũng
định mức của động cơ là Iđm = 18A cũng chớnh bằng giỏ trị dũng điện lớn nhất qua điụt. Khi đú dũng điện làm việc qua van cần chọn là:
A 30 18 * 60 , 0 1 I * 60 , 0 1 Ivan = max = = Ta chọn điốt loại 7721 cú cỏc thụng số sau:
Ký
hiệu Imax (A) Un (V) Ipik (A) ∆ U (V)
Ith (A) Ir (A) Tcp(o C)
7721 30 100 200 1.3 80 1mA 175
Trong đú:
Imax – dũng điện chỉnh lưu cực đại. Un - điện ỏp ngược cực đại của điốt. Ipik - đỉnh xung dũng điện.
∆U – tổn hao điện ỏp ở trạng thỏi mở của điốt.Ith – dũng điện thử cực đại. Ith – dũng điện thử cực đại.
Ir – dũng điện rũ ở nhiệt độ 25o C. Tcp – nhiệt độ cho phộp.
II. Chọn van IGBT.
Như đó phõn tớch ở trờn, ta chọn van đúng cắt trong mạch biến đổi là cỏc van IGBT vỡ nhiều ưu điểm của IGBT so với cỏc van đúng cắt khỏc.
Dũng trung bỡnh qua van IGBT là: IS =γ It với giỏ trị định mức qua
động cơ =18A thỡ dũng lớn nhất qua van cần biết là: A 30 18 * 60 , 0 1 I * 60 , 0 1 Ivan = max = =
Tớnh toỏn tương tự như phần tớnh điốt, điện ỏp ngược cực đại đặt lờn van IGBT cũng cú giỏ trị bằng Ungmax = kdtU .U = 2*48 = 96 V.
Từ đú ta chọn được cỏc van IGBT để lắp vào mạch lực của bộ biến đổi cú cỏc thụng số như sau:
Loại NSX