Автономный инвертор напряжения

   - сопротивление насыщенного транзистора,

   -падение напряжения на эмиттерном переходе.

            .

 

 

Мощность потерь транзистора при переключении:

      

Сумма потерь в режиме насыщения и при переключении будет равна:

    Поскольку  в схеме работает шесть транзисторов, то мощность потерь в транзисторах будет равна:

Потери мощности в  диодах определяются выражением:

,

   где   , -мощность потерь в диоде при переключении.

,

   где   - время жизни носителей в базе диода.

,

   где   -время восстановления.

.

Поскольку в схеме  работает шесть диодов, то мощность потерь в диодах будет равна:

.

Потери в  трансформаторе находятся по формуле          ,

где -частотные потери, -потери на гистерезис, - потери в обмотке.

Частотные потери вычисляются по формуле      

                     ,                               (3.9)

   где   - относительное значение частоты при =1 кГц,

  -относительное значение магнитной индукции при =0,5 Тл,

-коэффициенты при прямоугольной  форме напряжения ( , ),

  - удельные потери в сердечнике, 3,4 Вт/кг.

 По (3.9) находим частотные потери

 Вт.

Потери в обмотках:

Потери на гистерезис находятся по формуле:

,                     (3.10)

где  H -напряженность магнитного поля на частоте 12 кГц при В_м=1 Тл,

Н =40 А/м,

- средняя длина провода в  первичной обмотке.

По (3.10) получаем

Вт.

Суммарные потери в трансформаторе:

 Вт.

По (3.6) получаем коэффициент полезного действия, разработанного устройства

КПД полученного  инвертора удовлетворяет техническому заданию (>0,87).

 

 

 

 

 

3.5 Расчет массы  схемы

 

Масса схемы  равна сумме масс всех элементов  схемы

  ,      (3.11)

где m_т –масса всех транзисторов, m_д –масса всех диодов, m_ТР –масса трансформатора.

г,

г,

,

   где  m_обм – масса обмоток,

 m_мп –масса  магнитопровода.   

Массу обмоток найдём по формуле:

    Масса  трансформатора:

.

    Масса  всего устройства составляет:

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В результате проделанной  работы был разработан однофазный автономный инвертор напряжения, работающий на активно-индуктивную нагрузку. Он состоит из трех «простых» инверторных ячеек, соединенных параллельно. Разработанное устройство характеризуется коэффициентом гармоник ,  КПД %. Общая масса устройства 189 грамм.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Моин В.С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. – М.: Энергоатомиздат, 1986.-376 с.
2. Константинов В.Г. Многофазные преобразователи на транзисторах. – М.: Энергия, 1972.-96 с.
3. Бедфорд Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов. Пер. с англ./Под ред. И.В. Антика. – М.: Энергия, 1969.–280 с.
4. Сидоров И.Н. и др. Малогабаритные магнитопроводы и сердечники: Справочник. – М.: Радио и связь, 1989. – 384 с.
5. Кокшаров В.С., Шуляк А.А. Преобразовательная техника. Выбор и расчёт элементов сглаживающих фильтров: Учеб. Пособие. – Уфа, 2002.–129 с.
6. Транзисторы: Справочник/ О.П.Григорьев, В.Я.Замятин, Б.В.Кондратьев, С.Л.Пожидаев. – М.: Радио и связь, 1990. – 272 с.
7. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник/ А.Б.Гитцевич, А.А.Зайцев, В.В.Мокряков, и др.:Под ред. А.В.Голомедова. – М.: Радио и связь, 1989. – 528 с.
8. Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. – М.: Высшая школа, 1980. – 424 с.
9. Белопольский И.И., Пикалова Л.Г. Расчёт трансформатора и дросселей малой мощности. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1973. – 216 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ  Б

 

 

Программа расчёта  коэффициента гармоник в Mathcad 2001

 

 

Амплитуды ступеней:

 

 

_{Получаем:}

 

Амплитуды гармоник:

 

 

 

 

_{Получаем:}

 

Присутствуют  только 1,9,11 гармоники.

 

Коэффициент гармоник определяем по формуле:

 

 

Полученный  коэффициент удовлетворяет заданию (K_Г<0.15).

 

Поз. обозн.

Наименование

Примечание

Приложение  В

(обязательное)

Транзисторы

VT1..VT6

2Т945А

6

Диоды

VD1..VD6

2Д2990А

6

Трансформаторы

T1

ОЛ25/35-6,5 34НКМП W11= 16, W12,13=51,  W2=59

1

4063.04022.0000 ПЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Преобразователь напряжения   постоянного тока   в синусоидальное Перечень  элементов

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Кокшаров  В.С.

У

1

35

Т. контр.

УГАТУ ПЭ-41

Н. контр.

Кокшаров  В.С.

Утв.

Гусев Ю.М.