Расчет емкости буферного конденсатора
в ТИН по мостовой схеме с π алгоритмом управления при питании его
От источника напряжения с односторонней проводимостью
(здесь нумерация формул своя)
Расчет аналогичен расчету такого же конденсатора в аналогичной структуре, но с однофазным инвертором напряжения (ОИН). Используем ранее полученные результаты.
Заряд, приобретаемый конденсатором на зарядном интервале Δθ=φ2(1) – π/3 определяется так:
. (5)
Знак «–» в полученной модели можно не принимать во внимание. Он лишь формально фиксирует тот факт, что при принятой на рис.1б системе отсчета конденсатор заряжается обратным (отрицательным) током нагрузки.
Проверим модель (5) на физическую непротиворечивость, по крайней мере, в граничных режимах. Положим в ней углы φ2(1)=π/3 и φ2(1)=π/2 . В первом случае согласно (5) Δq=0, то есть конденсатор обратным током не подзаряжается. Во втором случае при чисто индуктивной нагрузке полученный конденсатором заряд будет максимальным и равным:
. (5а)
Результат полностью соответствуют физическим представлениям о процессах в схеме. Следовательно, можно считать, что модель (5а) удовлетворяет требованию адекватности.
Общая модель (1) (см. ОИН) описывает состояние предварительно заряженного буферного конденсатора до момента его подзаряда значением заряда Δq в соответствии с (5а). Учтем это условие следующим образом:
|
|
|
Q = Q0 и UC= UC 0 . (6)
После подзаряда его состояние обратным током нагрузки будет описываться следующим уравнением:
, (7)
где ΔUC – уровень приращения напряжения на конденсаторе («выпучивание») – рис.1в÷ж, рис.2; его допустимое значение выбирается разработчиком. Обычно оно составляет единицы % от напряжения UC 0 :
ΔUC=КВ∙ UC 0, (8)
где КП =0,01÷0,1 – коэффициент превышения (или «выпучивания») напряжения на конденсаторе.
Запишем (7) с учетом (1), (5а). (8) в следующем виде:
, (9)
откуда, опустив знак «–», получим:
. (10)
Это же выражение уже получено ранее (в ОИН) – см. Лекции №6, 7
Модель (10) предполагает учет физической сущности процесса возврата реактивного тока нагрузки в буферный конденсатор, который имеет место лишь при значении угла нагрузки φ2(1) >π/3. Таким образом, максимальное значение емкости требуется при φ2(1) =π/2. Приведем пример. Примем: U С 0 =600 B, I2(1)m= 
, f2=50 Гц, φ2(1)= 75◦, φ2(1)= 90◦, КВ=1,05:
,
.
Из модели (10) следует, что требуемое значение емкости буферного конденсатора прямо пропорционально токунагрузки – I2(1), углу нагрузки –φ2(1) и обратно пропорционально частоте f2 выходного напряжения, напряжению питания ТИН Ud 0 =U С0 и коэффициенту выпучивания КВ.
|
|
|
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!