Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-11-28 | 373 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Задача 3.1
Подобрать тип силового тиристора для ключевого регулятора постоянного тока, работающего в импульсном режиме с частотой 400 Гц, коэффициентом заполнения g = 0,6, амплитудой тока Iu. max = 30 А, напряжением источника питания 150 В, скорость спада прямого тока 15 А/мкс, обратное напряжение не более
200 В.
Рассчитать параметры для проектирования охладителя к выбранному прибору, если температура окружающей среды 40 ºC. При решении задачи пренебречь динамическими потерями мощности в приборе.
Решение
1. В соответствии с заданными параметрами выбираем высокочастотный тиристор ТЧ 25-5 штыревого типа с параметрами среднего тока в открытом состоянии ITAV = 25 А для максимальной температуры кристалла Tj = 110 ºC.
По заданию средний ток, протекающий через прибор
Для ITAV температура корпуса тиристора Т с = 70 ºC. Допустимое обратное повторяющееся напряжение URRM = 500 В. Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (d iT/ d t)crit = 200 А/мкс. Время включения тиристора
tt = 5 мкс, что составляет 4% от времени действия импульса тока tи = 120 мкс. Время выключения тиристора tg = 12-30 мкс, что позволяет выключить
тиристор за время паузы t п = 80 мкс. Тепловое сопротивление кристалл – корпус
R j-c = 0,6 ºC /Вт.
2. Рассчитаем потери мощности в приборе. Для тиристора прямое падение напряжения в открытом состоянии U oc= 3,05 В, тогда потери мощности
.
3. Определим тепловые сопротивления на отдельных участках перехода теплового потока в системе СПП – окружающая среда. Если известна допустимая температура нагрева корпуса СПП Tj = 70 ºC, то при полученном значении P птемпература кристалла тиристора согласно термоэлектрической эквивалентной схеме
.
По результатам расчета тепловой режим допустим для кристалла тиристора.
Рассчитаем тепловые сопротивления перехода охладитель - окружающая среда
.
Задача 3.2
Выбрать тип силового диода для работы в качестве выпрямителя тока с частотой 50 Гцна напряжение сети U (рис. 3.2). Амплитуда выпрямленного тока Im.
Рассчитать параметры для проектирования охладителя к выбранному прибору, если температура окружающей среды 40 ºC.
Рис. 3.2
Исходные данные
Вариант | ||||||
U c, В | ||||||
Im, А |
Задача 3.3
Выбрать тип силового МОП транзистора, работающего в ключевом режиме c коэффициентом заполнения g (рис. 3.3).
Рассчитать параметры для проектирования охладителя к выбранному транзистору, если температура окружающей среды равна 40 ºC. При решении задачи пренебречь динамическими потерями мощности в приборе.
Рис. 3.3
Исходные данные
Вариант | ||||||
E, В | ||||||
g | 0,8 | 0,7 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,9 |
R н, Ом |
Задача 3.4
Рассчитать параметры для проектирования охладителя к силовому диоду штыревого типа (рис. 3.4). Полная мощность рассеяния диода PdS. Температура окружающей среды t.
Рис. 3.4
Исходные данные
Вариант | ||||||
PdS, Вт | ||||||
t, 0С |
Задача 3.5
Рассчитать параметры для проектирования охладителя к силовому тиристору, таблеточного типа (рис. 3.5). Полная мощность рассеяния тиристора PdS. Тепловое сопротивление перехода кристалл-корпус Rj-с. Температура окружающей среды t.
Рис. 3.5
Исходные данные
Вариант | ||||||
PdS, Вт | ||||||
t, ºC |
Задача 3.6
Рассчитать параметры для проектирования охладителя к силовому IGBT- транзистору (рис. 3.6). Полная мощность рассеяния транзистора PdS. Тепловое сопротивление перехода кристалл-корпус Rj-c. Температура окружающей среды t.
Рис. 3.6
Исходные данные
Вариант | ||||||
PdS, Вт | ||||||
t, 0С |
Пассивные элементы
Задача 4.1
Для сглаживания пульсации постоянного входного напряжения U вх установлен Г-образный LC фильтр, состоящий из L Ф и C Ф (рис. 4.1). Задан коэфициент сглаживания фильтра S 1 на частоте основной гармоники пульсации f 1. На этой частоте можно принебречь влиянием эквалентной собственной индуктивности конденсатора L Э. Определить изменение коэффициента сглаживания фильтра при изменении частоты основной гармоники пульсации до f 2 для 2-х случаев:
а) без учёта влияния собственной индуктивности конденсатора L э;
б) с учётом влияния на этой частоте индуктивности L э.
Рис. 4.1
Исходные данные
Дано | Значения | Найти |
f 1 , Гц | S 2 | |
С ф, мкФ | ||
S 1 | ||
L э, мкГн | ||
f 2, кГц |
Решение
а) Коэффициент сглаживания LC -фильтра для гармонической составляющей с круговой частотой w (на холостом ходу) равен отношению модулей сопротивления LC -цепи и сопротивления конденсатора, т.е.
На частоте w1 = 2p f 1 = 2p 102рад/скоэффициент S = 10.
При изменении частоты до значения w2 = 2p f 2= 2p 105 рад/c без учёта влияния L э получим
.
б) Учитывая собственную индуктивность конденсатора L э можем записать
.
Очевидно, что L э<< L ф, поэтому можем пренебречь значением L э во втором сомножителе и учесть его только в первом сомножителе, где L э стоит в знаменателе и оказывает существенное влияние при больших w. Пренебрегая указанным образом и учитывая, что L ф× C ф×w 2 –1=1,1×107 (из а)очевидно, что это просто есть значение коэффициента сглаживания без учёта паразитной индуктивности конденсатора), а также, используя заданные значения L э и C ф получаем
.
Задача 4.2
Определить коэффициент сглаживания S Г-образного RC -фильтра в цепи постоянного тока (рис. 4.2) для гармонической составляющей пульсации частотой f. Сопротивление резистора фильтра R. Конденсатор имеет следующие значения параметров схемы замещения из последовательно соединённых элементов СS; rS; LS.
Рис. 4.2. Последовательная схема замещения конденсатора
Исходные данные
Вариант | Найти | ||||||
f, кГц | S | ||||||
R, Ом | 0,5 | 0,5 | |||||
СS,мкФ | |||||||
rS, Ом | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,5 | 0,05 | ||
LS, мкГн | |||||||
Задача 4.3
В конденсаторе переменного тока емкостью C (рис. 4.3)при частоте f и действующем значении синусоидального напряжения U с выделяется активная мощность Р. Какая мощность будет выделяться, если частота напряжения станет равной 2f, при условии, что тангенс угла потерь конденсатора и диэлектрическая проницаемость его диэлектрика от частоты не зависят?
Исходные данные
Вариант | Найти | |||||||||||||
С, мкФ | P | |||||||||||||
f, Гц | ||||||||||||||
U c , B | ||||||||||||||
P, Bт | ||||||||||||||
Задача 4.4
На входе выпрямителя, имеющего прямоугольную схему входного тока на частоте, включены LC -фильтры, шунтирующие 3-ю и 5-ю гармоники входного тока выпрямителя. Конденсаторы шунтирующих цепей имеют одинаковую емкость, а индуктивности фильтров обеспечивают условия резонанса для соответствующих гармоник. Какими будут значения амплитуд 3-й и 5-й гармоник тока, поступающих в сеть, если частота сети увеличится на 10 %? Эквивалентное входное сопротивление сети со стороны выпрямителя имеет индуктивный характер и представлено в схеме эквивалентной индуктивностью L э.
Рис. 4.3
Исходные данные
Вариант | Найти | |||||||||||||
L э, мкГн | i c3 i c5 | |||||||||||||
C, мкФ | ||||||||||||||
Задача 4.5
Как изменится резонансная частота LC -цепи, состоящая из параллельно соединённых реактора с индуктивностью L и конденсатора с емкостью С, если учесть последовательную собственную индуктивность конденсатора L э.
Рис. 4.4. Последовательная схема замещения конденсатора
Исходные данные
Вариант | Найти | |||||||||||||
L, мкГн | D f | |||||||||||||
С, мкФ | ||||||||||||||
L э, мкГн | 0,05 | 0,02 | 0,01 | 0,1 | 0,03 | |||||||||
Задача 4.6
На вход Г-образного LC -фильтра в цепи переменного тока поступает напряжение прямоугольной формы с амплитудой E max. Длительность прямоугольного импульса t вкл, а период Т. Определить действующее значение напряжения U вых на выходе фильтра, учитывая 1-ю, 2-ю и 3-ю гармонические составляющие и потери активной мощности в конденсаторе. Индуктивность последовательного реактора фильтра L Ф . Схему замещения конденсатора можно представить состоящей из последовательно соединённых резистора RS, индуктивности LS и конденсатора CS.
а) б)
Рис. 4.5. Последовательная схема замещения конденсатора
Исходные данные
Вариант | Найти | |||||||||||||
E max , В | U вых | |||||||||||||
t вкл, мс | ||||||||||||||
L ф, мкГн | ||||||||||||||
RS , Ом | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,2 | |||||||||
LS, мкГн | ||||||||||||||
C S , мкФ | ||||||||||||||
Т, мс | ||||||||||||||
Задача 4.7
Определить действующее значение I нд тока нагрузки в схеме с магнитным ключом. Выходное напряжение имеет синусоидальную форму с амплитудой Um и частотой f.
Магнитопривод ключа Ts имеет идеальную кривую намагничивания, площадь поперечного сечения магнитопровода S и количество витков W.
а) | б) |
Рис. 4.6
Исходные данные
Дано | Значения | Найти |
Um,B | I нд | |
R н ,Ом | ||
Bm , Tл | 1,2 | |
f, Гц | ||
W | ||
S, см2 | 1,5 |
Решение
Задержка на включение магнитного ключа t 1 определяется его перемагничиванием.
в)
Рис. 4.6 (продолжение)
По закону электромагнитной индукции , пренебрегая рассеянием магнитного поля, можно записать в виде:
.
Интегрируя левую и правую часть получаем:
Задача 4.8
Определить среднее значение напряжения на нагрузке в схеме с магнитным ключом. Выходное напряжение имеет заданную форму, амплитуду Um и частоту f (рис.4.7 а, б).
Магнитопривод ключа Ts имеет идеальную кривую намагничивания, площадь поперечного сечения магнитопровода S, и количество витков W.
а) | б) |
Рис. 4.7
Исходные данные
Вариант | Найти | |||||||||||||
Um, В | U ср | |||||||||||||
R н, Ом | ||||||||||||||
Bm, Тл | 1,5 | 1,3 | 1,4 | 1,0 | 1,5 | |||||||||
f, Гц | ||||||||||||||
W | ||||||||||||||
S, см2 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 2,0 | 1,4 | |||||||||
Форма напряжения | Рис.4.7 в | Рис. 4.7 г | Рис. 4.7 д | Рис.4.7 г | Рис.4.7 в | |||||||||
Формы напряжения:
в) | г) |
д)
Рис. 4.7 (продолжение)
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!