Выходная мощность устройства Z

Постановка задачи и исходные данные для расчёта

Рассчитать параметры и выбрать элементную базу (полупроводники) для силовой части устройства типа ________X_________ выполненного по схеме __________Y__________, номинальной выходной мощностью _________Z__________, предназначенного для работы в _________W_________ диапазоне температур. Входное напряжение устройства ______V______, выходное напряжение устройства ______M_______. Частоту переключения ключей для всех преобразователей принять равной .

Тип устройства X:

1 – частотный преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока

2 – сварочный инвертор постоянного тока

3 – сварочный инвертор переменного тока

4 –1-фазный инвертор напряжения (автономный) с синусоидальным выходным напряжением

5 – 1-фазный инвертор напряжения (автономный) с прямоугольным выходным напряжением («модифицированный, китайский синус»)

6– 1-фазный ведомый инвертор тока

7 – 3-фазный ведомый инвертор тока

8 – зарядное устройство (для аккумуляторных батарей)

Схема устройства Y:

1– без повышающего или понижающего промежуточного звена постоянного тока

2 – с повышающим преобразователем типа BOOST на шине постоянного тока

3 – с понижающим преобразователем типа BUCK на шине постоянного тока

4 – с 2-х тактным полумостовым гальванически развязанным согласующим преобразователем на шине постоянного тока

5 – с 2-х тактным мостовым гальванически развязанным согласующим преобразователем на шине постоянного тока

Выходная мощность устройства Z

(мощность в кВ×А указана для устройств с выходом переменного тока):

P S

1 – 1,0 кВт 1,3 кВ×А

2 – 1,5 кВт 2,2 кВ×А

3 – 2,2 кВт 3,0 кВ×А

4 – 3,0 кВт 4,0 кВ×А

5 – 4,0 кВт 5,5 кВ×А

6 – 5,5 кВт 7,0 кВ×А

7 – 7,0 кВт 10 кВ×А

8–10 кВт 15 кВ×А

9– 15 кВт 17 кВ×А

10 – 20 кВт 25 кВ×А

11– 25 кВт 32 кВ×А

12– 0,55 кВт 0,7 кВ×А

13 – 0,7 кВт 1,0 кВ×А

Температурный диапазон W:

1 – индустриальный: -40⁰С … +85 ⁰С

2 – коммерческий: 0⁰С … +70 ⁰С

Входное напряжение V:

1 – переменный ток 3 фазы 220/127 В, питание линейным напряжением, f = 50 Гц

2 – переменный ток 1 фаза 220В, f = 50 Гц

3 – переменный ток 3 фазы 380/220 В, питание линейным напряжением, f = 50 Гц

4– переменный ток 1 фаза 380 В, f = 50 Гц

5 – постоянный ток 12 В±10%

6 – постоянный ток 24 В±10%

7 – постоянный ток 48 В±10%

8 – постоянный ток 110 В±10%

9 – постоянный ток 220 В±10%

Выходное напряжение устройства М:

1– постоянный или переменный ток напряжением U = 27 В

2– постоянный или переменный ток напряжением U = 45 В

3– постоянный или переменный ток напряжением U = 60 В

4– для подключения электродвигателя, предназначенного для работы в сети 3-х фазного переменного тока напряжением (линейным) U = 220 В

5– для подключения электродвигателя, предназначенного для работы в сети 3-х фазного переменного тока напряжением (линейным) U = 380 В

6– U = 220 В(для 3-х фазных устройств – линейное, для 1- фазных – фазное)

7– U = 380 В (для 3-х фазных устройств – линейное, для 1- фазных – фазное)

8- постоянный ток напряжением U = 14,6 В

Варианты заданий для студентов очной формы обучения:

№ варианта	X	Y	Z	W	V	M






































№ варианта	X	Y	Z	W	V	M

Варианты заданий для студентов заочной формы обучения:

№ варианта	X	Y	Z	W	V	M























№ варианта	X	Y	Z	W	V	M

Порядок выполнения контрольного задания:

I) Составить структурную (функциональную) схему устройства, отобразить входные и выходные напряжения.

II) Изобразить собранную электрическую принципиальную схему в соответствии со структурной (функциональной) схемой со всеми элементами силовых цепей: полупроводниками, индуктивностями, ёмкостями.

III) Рассчитать напряжения на основных участках схемы (между структурными блоками).

IV) Определить коэффициенты преобразования статических преобразователей, если таковые входят в состав схемы.

V) Рассчитать токи во всех звеньях постоянного тока схемы.

VI) Вычислить токи во всех элементах схемы в соответствии с их режимами работы.

VII) Выбрать полупроводниковые элементы (диоды и транзисторы). Указать номинальные напряжения конденсаторов, используемых в схеме.

VIII) Выполнить тепловой расчет элементов схемы и проверку на допустимость использования.

При выборе элементной базы разрешается пользоваться любыми источниками документации элементной базы при условии, что копию технической документации на полупроводник (диод, транзистор) необходимо приложить к работе в распечатанном виде с обозначением его точной модели.

Пример расчёта

Задание

Рассчитать параметры и выбрать элементную базу (полупроводники) для силовой части устройства типа сварочный инвертор постоянного тока, выполненного по схеме без повышающего или понижающего промежуточного звена постоянного тока, номинальной выходной мощностью P = 4,0 кВт, предназначенного для работы в индустриальном диапазоне температур Т: -40⁰С … +85 ⁰С. Входное напряжение устройства – одна фаза переменного тока напряжением U_ВХ = 220 В, выходное напряжение - постоянный ток напряжением U_ВЫХ = 0..45 В.