Розв’язання.

Виходячи з того, що U_Л(1)=U_НОМ=0.78U визначимо діапазон регулювання напруги джерела постійного струму: U_МАХ=U_НОМ/0.78=380/0.78=487.2 В, мінімальне значення U_МІН=0.1U_МАХ =48.72 В, мінімальне значення вихідної напруги U_Л(1)МІН=0.1U_НОМ=38 В.

Діюче значення вихідної лінійної напруги

=487.2·0.816=397.6 В.

Номінальний струм двигуна

=211А.

Амплітуда фазного струму І_Фm(1)= √2І_Ф(1)=298.4 А.

Частота перемикань ключів схеми не перевищує 50 Гц, тому в схемі, поряд з IGBT, можна використовувати тиристори, що вимикаються за сигналом у колі керування. Середній струм тиристору і діоду:

=298.4(1+0.8)/2π=85.5А.

=298.4(1-0.8)/2π=9.5А.

Тиристори і діоди обираємо за середнім значенням струму, за напругою з урахуванням можливих комутаційних перенапруг обираємо за значенням 2U_MАХ=974.4 В. Транзистор обираємо за максимальним струмом І_VTMAX=√2І_НОМ=298.4 А. Отже обираємо транзисторний модуль з вбудованим діодом СМ300DY-24А на напругу 1200 В і струм 300 А.

Середнє значення струму у колі постійного струму на вході АІН:

=√3∙380∙211∙0.8/487.2=228 А.

Вважаємо, що АІН живиться від мережі змінного струму через трифазний мостовий випрямляч з вихідним ємнісним фільтром (п.2.2.3.2.2). Відносне значення випрямленої напруги приймаємо u_d=0.94, коефіцієнт пульсацій К_П=0.05, тоді згідно табл.2.8 I*_d=0.026, I¹_dm(6)= I_dm(6)/I_d=0.711.

Відповідно значення I_dm(6)= I_d·I¹_dm(6)=162.1 А.

Амплітуда 6-ї гармоніки вхідного струму АІН при частоті вихідної напруги 50 Гц

=60.06 А.

Ємність конденсатору на вході АІН

Визначимо ємність конденсатору на вході АІН при мінімальній вихідній частоті 5 Гц і номінальному навантаженні двигуна І_Ф(1)=211 А.

=√3∙38∙211∙0.8/48.72=228А.

Незмінним буде і значення І_m(6)=60.06А. Ємність конденсатору без урахування I_dm(6)

=60.06/6∙31.4∙0.05∙48.72=0.1320Ф=132000мкФ.

Таким чином, із зменшенням значення вихідної частоти в 10 разів, потрібна для забезпечення того ж рівня пульсацій напруги на вході АІН, ємність збільшилась у 27 разів. Саме це значення слід обрати.