電力電子裝置設計與應用03

1、10、根據(jù)開關器件中流過的電流選開關器件開關器件中流過的電流為：CBATIIII AIILT467.107046.62331長長 AIILTP981.151046.6232321長長 AIILT289.166007.96331短短 AIILTP168.235007.9632321短短開關器件中電流有效值：開關器件中電流峰值：開關器件電流可選為使用電流峰值的1.52倍在連續(xù)情況下選2倍，則： AIITPT962.303981.15122長 AIITPT752.352168.2355 . 15 . 1短長TPI在過載情況下選1.5倍，則： 根據(jù)實際情況，器件可選300安或400安的管子。選300安

2、的管子經(jīng)濟性較好。選400安的管子可靠性較高。 特別注意有些情況下當 和 相差較大時，例如技術要求中過載倍數(shù)較大，此時無論如何器件電流也要大于 。短TPI短TPI11、主開關器件耐壓 1.35 418564EV 主開關器件的耐壓，要根據(jù)所有工況下的最高電壓考慮。主開關器件承受最高電壓時刻一般出現(xiàn)在輸入電壓最高，輸出負載最輕的情況下。 本例設輸入電壓為AC380V10%，則最高輸入電壓可達AC418V，經(jīng)整流濾波后，可能出現(xiàn)的最高直流電壓為： 在沒有其他因素（如開關器件關斷時產(chǎn)生過高的峰值電壓）的情況下，開關器件耐壓要選為實際工作電壓的2倍。 564 21128CEOBVV實際可選：1200V耐

3、壓的開關器件。12、變壓器計算1N2N4N 變壓器除電氣參數(shù)計算外，在實際加工制造前還需進行各種機械結構參數(shù)的計算，為制造提供依據(jù)。 變壓器的計算，主要是算出變壓器的額定功率、初級線圈電流、鐵心的截面積、各線圈的匝數(shù)、線圈所用導線的直徑和核算鐵心窗口面積等幾方面。3N11IU22IU33IU44IU 變壓器原理如右圖，計算步驟如下： 計算變壓器的額定功率：由圖可知，變壓器輸出功率為VAIUIUIUP 4433222輸入功率為VAIUP1111U 32,UU1I 32,II初級線圈電流（A）次級各線圈電流（A）初級線圈電壓（V）次級各線圈電壓（V）因 為未知，那末 可按下式求得近似值；1I1PV

4、APP21 式中 變壓器的效率 變壓器的效率與變壓器功率有關，可參考下表：功率（伏安）效率（%）20200953050100200501007080 808585909095變壓器效率與功率關系的經(jīng)驗數(shù)據(jù)變壓器效率與功率關系的經(jīng)驗數(shù)據(jù)變壓器的額定功率為：VAPPP221 計算初級電流（ ）：1I AUPKI111 式中K是變壓器空載電流大小決定的經(jīng)驗系數(shù)，容量越小的變壓器，K越大。一般選1.11.2abchbahc殼式鐵心心式鐵心殼式鐵心變壓器心式鐵心變壓器 計算變壓器鐵心凈截面積（SC)及粗截面積SC 計算變壓器鐵心截面積的目的是要確定采用什么規(guī)格的硅鋼片，疊厚多少。鐵心截面積SC和變壓器功

5、率有關，一般可按下列公式求得：2cmPKSC 式中系數(shù)K，根據(jù)硅鋼片質(zhì)量而定，質(zhì)量越好，K值越小。一般選在1.01.5之間。 由于硅鋼片之間的絕緣和空隙，實際鐵心截面積略大于計算值，應為：2cmKSCKPKCSCC 式中KC是硅鋼片的疊片系數(shù)，它與硅鋼片厚度有關。一般0.35mm厚熱軋硅鋼片的 KC=0.89 ；冷軋硅鋼帶的KC=0.92。 根據(jù)算出的SC求硅鋼片中間舌寬a。變壓器舌寬是有國家標準的，可查手冊得到。鐵心疊厚b的計算mmaCSb100 鐵心厚度b與舌寬a之比，應在12之間，否則應重新選取鐵心截面積SC。 計算各線圈的匝數(shù)確定每伏匝數(shù)（No） 伏匝/44.4101044.488Cm

6、OCmSfBENNVSfNBE f電源頻率 Bm鐵心磁通密度，單位高斯。一般冷軋晶粒取向硅鋼帶，取1200014000 ；熱軋硅鋼片取1000012000； 算出NO后，根據(jù)每組線圈的工作電壓就可用下式求出每組線圈的匝數(shù)：初級次級匝ONUN11 匝匝OONUNNUN33221 . 105. 11 . 105. 1 式中，1.051.1是因為線圈導線的銅阻產(chǎn)生電壓降而增加匝數(shù)的系數(shù)。 計算各線圈導線直徑導線直徑可用下列公式計算： AjsjdI24mmjIjId13. 1425 . 2mmAj 導線電流式中 S 導線截面積 （平方毫米） d 導線直徑 （毫米） j 電流密度 （安/平方毫米） j可

7、取 23 （安/平方毫米）為了安全（減少發(fā)熱）可取小一些，為了經(jīng)濟可取大一些。如取 時Id715. 023mmAj 如取 時Id654. 0 根據(jù)計算出的直徑d，查表選出標稱直徑接近而稍大的標準漆包線。初級次級jIdjIdjId33221113. 113. 113. 1 校核鐵心窗口面積 變壓器線圈繞在框架上，每層線圈之間一般均有絕緣層。線圈厚度、絕緣層厚度和框架厚度的總和應小于選用鐵心窗口寬度，否則，應重新計算或重選鐵心才行。 鐵心選定后，窗口高度h可查表得到，其框架最大長度亦等于h。線圈在框架兩端共留10%不繞線。因此，框架的有效長度為：mmhh29 . 0 計算各線圈每層可繞匝數(shù)Nn匝n

8、PndKhN29 . 0 式中KP排繞系數(shù)。按線徑粗細，一般選在1.051.15之間，圈數(shù)多取大一些。dn導線連同絕緣層的有效直徑。 每組線圈需繞的層數(shù)，可用下式求出：層nNND 式中 N各線圈匝數(shù) Nn 各線圈每層可繞匝數(shù)初級線圈的總厚度應為：111rdaDH 式中a層間絕緣厚度。導線直徑0.2mm以下的，采用一層厚度為0.020.04mm的絕緣紙;在0.2mm以上的，采用0.050.08mm厚的絕緣紙；再粗的導線，可采用相應更厚的絕緣紙。 r1線圈間絕緣厚度。是初、次級線圈之間的絕緣層。當電壓在500伏以下時，可用23層電纜紙。若再加上二層聚酯薄莫，防潮效果更好一些。 同樣算出次級線圈的厚

9、度：H2、H3、 2222221raDdDH線圈層數(shù)導線外徑絕緣層厚度 次級繞組間絕緣層厚度3333331raDdDH 所有線圈的總厚度為：mmHHHHH2 . 11 . 13210 式中 H0線圈框架的厚度 （mm）1.11.2 疊繞系數(shù)。 如果HC（窗寬）時，即可進行線圈的繞制。否則要再選鐵心，重新計算。例：試計算一臺低壓照明用變壓器，其輸入電壓U1=220V,輸出電壓U2=36V,功率為250VA。求其各項數(shù)據(jù)。 VU2201 VU362解：已知U1=220V， U2=36V，P2=250VA 計算變壓器額定功率P查表，該變壓器效率95. 0輸入功率P1為次級電流 AUPIVAPP944

10、. 636250158.26395. 025022221額定功率P為VAPPP579.2562250158.263221 AUPI316. 1220158.2631 . 11 . 1111 計算初級電流I1，取K=1.1，則 計算鐵心凈截面積SC及粗截面積SC 選用熱軋硅鋼片，KC=0.89，K取1.25，22498.2289. 0023.20023.20579.25625. 1cmKSScmPKSCCCC由表查出鐵心舌寬，a=40mm,406. 140245.56245.5640100498.22100abmmaSbC匝048. 220110005044. 41044. 41088CmOSf

11、BN此值在12之間，可用。 計算各線圈匝數(shù) f=50HZ，取Bm=11000高斯，每伏匝數(shù)初級匝數(shù)匝56.450220048. 211UNNO實取451匝次級匝數(shù)匝414.7736048. 205. 105. 122UNNO25 . 2mmAj mmmmIdmmId88. 1884. 1944. 6715. 0715. 0820. 0316. 1715. 0715. 02211實取實取78匝 計算導線直徑取電流密度查表，以上兩種漆包線最大外徑為mmdmmd00. 299. 021 校核鐵心窗口面積鐵心窗口的有效高度h由表查得為72mm，因此，mmh632729 . 0匝取匝60606.6099. 005. 12729 . 01N層實為層8517. 7604511D初級線圈每層匝數(shù)為初級線圈需繞層數(shù)次級線圈每層匝數(shù)為匝30205. 12729 . 02N次級線圈需繞層數(shù)層實為層37 . 230782Dmmr34. 0205. 012. 01 骨架用1毫米厚的絕緣板制作，外包兩層0.05毫米厚的絕緣紙及兩層0.05毫米厚的聚酯薄膜，即