fгр
МГц
|
|
|
|
|
|
|
|
2Т709В2
|
p-n-p
|
20
|
60
|
60
|
60
|
30
|
5
|
Найдём Rн и Rя для пускового и номинального режима
Ом (4.1.9)
Ом (4.1.10)
Рассчитаем значения T и tи.
Зададимся 10% уровнем пульсации. Эквивалентную схему якоря представим в виде рисунка 4.1.3.
jωLя
R2
Рисунок 4.1.3 - Эквивалентная схема цепи якоря
Сопротивление этой цепи равно:
, (4.1.11)
где .
Индуктивность цепи якоря рассчитаем по формуле:
Гн, (4.1.12)
где β – коэффициент, который для двигателей без компенсации
принимается равным 0,6-0,8;
U – напряжение питания двигателя;
ρ – число полюсов, принимаем равным 2;
ωн – угловая скорость вращения, рад/с ( рад/с);
Iя – номинальный ток в цепи якоря.
Длительность ШИМ импульсов рассчитаем по формуле:
с, (4.1.13)
где Iнач = 1.20.9 = 1.08 А;
Iкон = 1,11.2 = 1.32 А;
А.
Величину Се найдем по формуле
(4.1.14)
с. (4.1.15)
. (4.1.16)
При сохранении величина Uср независима от Т, что обеспечивает постоянство угловой скорости двигателя.
В (4.1.17)
Возможен другой подход к расчёту Т.
В качестве критерия берутся дополнительные потери мощности. Окончательная формула для расчёта имеет вид:
(4.1.18)
Максимальные потери будут при =0,5, т.е.
(4.1.19)
Проведя перевод к относительным величинам, минимизируя выражения получим формулу для расчёта величины Т при условии минимальных потерь:
с (4.1.20)
При условии максимальных потерь
с (4.1.21)
Наиболее оптимальный метод расчёта - разложение в ряд Фурье
Мощность, рассеиваемая транзистором:
(4.1.22)
В пусковом режиме Е = Епит = 60 В, tи - длительность импульсов и для пускового режима tи ≈ 0,8·Т = 0,8·0,0002 = 0,00016 с.
Временной параметр ts является суммой:
ts = tф + tс, (4.1.23)
где tс - время размыкания ключа;
tФ – время замыкания ключа.
(4.1.24)
(4.1.25)
где - время пролета неосновных носителей в области базы,
-открывающий и закрывающий токи базовой цепи ключа;
(4.1.26)
(4.1.27)
, (4.1.28)
где - коэффициент принимают в пределах 1,3 < К < 5, принимаем К = 4.
Закрывающий ток выбираем равным , тогда
.
Подставив значения в выражение 4.1.22 получаем:
.
Так как рассчитанная величина рассеиваемой мощности удовлетворяет условию Ртр < Рдоп, то расчет произведен корректно.
Площадь теплоотвода, Sрад:
(4.1.29)
где - коэффициент, характеризующий радиатор, для алюминия чернёного ;
- максимальная температура среды, эта величина равна 20°С;
- тепловое сопротивление переход-корпус, ;
- тепловое сопротивление корпус-радиатор, можно принять , при условии применения шлифовки контакта корпус-радиатор, различных паст, медных шайб.
Выбираем диоды VD. Они должны выдерживать те же Uдоп, Iмах, что и VT. Эти диоды предназначены для защиты П-образной схемы от сквозных токов и рекуперации.
Рассчитаем мощность диода Pд:
(4.1.30)
Компоненты в формуле те же, что были использованы для расчеты транзисторов.
Выбираем по полученным данным пару диодов, параметры которых приведены в таблице 4.1.2
Таблица 4.1.2
Параметры элементов
Диод
|
IК А
|
UКЭ доп В
|
T, C
|
fгр
кГц
|
КД2995В
|
30
|
70
|
40
|
50
|
Поделитесь с Вашими друзьями: |