IGBT Durchlassverluste < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Aufgabe | Ein Gleichstromsteller (Einspeise- und Steuerverluste vernachlässigbar) betreibt einen Gleichstrommotor (Wirkungsgrad 100%) mit folgenden Nenndaten:
PN = 120W, IN = 5A, UN = 12V
Der Motor wird in seinem Nennpunkt mit einer PWM-Taktfrequenz von 4kHz betrieben.
1. Welche Einschaltdauer muss der Gleichstromsteller einstellen, wenn seine Eingangsspannung 15V beträgt?
2. Es stellt sich ein Wirkungsgrad von 92% ein. Eine Messung mit halbierter Taktfrequenz ergibt einen Wirkungsgrad von 94%.
Wie große sind die Durchlassverluste im angegebenen Betriebspunkt?
3. Auf welchen Wert muss die Taktfrequenz mindestens reduziert werden, wenn der Gleichstromsteller nicht mehr als 126W aufnehmen soll? |
Hallo,
1. ist ganz einfach:
[mm] \bruch{12V}{15V} [/mm] = 0,8
T = [mm] \bruch{1}{4kHz}
[/mm]
t_on = T*0,8 = 200µs
Probleme kommen erst bei 2. auf.
Formeln die ich kenne um [mm] P_V [/mm] zu bestimmen:
[mm] P_V=f_s[E_{on} [/mm] + [mm] E_{off}]
[/mm]
[mm] P_V=(\bruch{t_{on}}{T}*V_{CE-SAT}+\bruch{t_{on}}{T}*V_F)*i_L
[/mm]
Beides ist nicht anwendbar, da die Werte nicht bekannt sind. Wenn ich sage 120W sind 92% dann sind 8% 10,43W. Das ist aber nicht die Durchlassverlustleistung.
Wie soll man denn da ran gehen?
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 09:20 So 05.03.2017 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
die erste Lösung aufgrund der Taktfrequenz von 4 kHz kann ich noch nachvollziehen.
Danach tappe ich jedoch im Dunkeln: Der Motor hat einen Wirkungsgrad von 100%, die Verluste beim Steller sind vernachlässigbar. Wie kann da ein Wirkungsgrad von 92% entstehen? Auf was ist dieser Wert bezogen? Es kann sein, dass sich das aus der Technik ergibt, aus der Aufgabenstellung leider jedoch nicht.
Viele Grüße,
Infinit
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:24 So 05.03.2017 | | Autor: | isi1 |
>> mit folgenden Nenndaten:
PN = 120W, IN = 5A, UN = 12V
Eigentlich ist PN die Nennleistung an der Welle und
IN,UN sind die Eingangswerte.
Daraus würde ich eta = PN/(UN*IN) = 200% rechnen.
Da man Wirkungsgrade über 100% allerdings selten findet,
wirst Du irgendwas anders geneint haben.
|
|
|
|
