Расчет параметров и тиристоров

Выбор вентилей для схем управляемых выпрямителей, работающих на промышленной частоте, осуществляется по току, исходя из допустимой мощности потерь, при которой температура p-n переходов не превышает максимальной, и классу, определяющему повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии.

При выборе вентилей по току необходимо учитывать, что предельный ток прибора, указанный в информационных материалах, соответствует работе вентилей в однофазной однополупериодной схеме с чисто активной нагрузкой (классификационной схеме) и может служить только как ориентир для предварительного выбора вентилей.

Выбор вентилей по току для длительного режима работы преобразователя может быть выполнен в следующей последовательности.

Рассчитываем максимальное среднее значение тока прибора

где  - коэффициент среднего значения тока вентиля, зависящий от схемы выпрямления, =2 для однофазной двухполупериодной схемы, =6 для шестифазной нулевой схемы, =3 для трехфазной нулевой и мостовой схем.

По максимальному среднему значению тока прибора предварительно выбираем тиристор из серии низкочастотных [7].

Затем необходимо провести проверку выбранного тиристора на нагрев.

 Температура тиристора не будет превышать максимально допустимой, если будет выполняться условие, определяемое способом проверки:

а) проверка по максимально допустимому среднему току

где максимально допустимое среднее значение тока   рассчитывается по выражению

где - допустимая температура перехода; Т_а - температура охлаждающей среды; -   коэффициент формы тока тиристора, определяемый по графику Рис. 3.11 [7] для заданной схемы выпрямления;  - тепловое сопротивление переход-среда;

; - тепловое сопротивление переход-корпус,

определяемое по паспортным данным выбранного тиристора;  - тепловое сопротивление корпус - контактная поверхность охладителя, определяется из данных рекомендуемых охладителей [7]; - тепловое сопротивление контактная поверхность охладителя - охлаждающая среда, определяется из данных охладителей, раздел 19 ,[7] ;

б) проверка по максимально допустимому амплитудному значению тока

Максимально допустимое амплитудное значение тока  определяется по выражению [7]

где  - допустимая амплитуда импульса мощности,  определяемая по выражению [7]

где - допустимая температура структуры; Т_а - температура охлаждающей среды; Т-период протекания тока через тиристор, Т=0,02с при f=50 Гц;  τ - длительность импульса тока через тиристор;  - переходные тепловые сопротивления, соответствующие интервалам времени τ+Т, Т, τ, определяются по графикам зависимостей переходного теплового сопротивления переход-среда   от времени.

Необходимый класс тиристора определяется делением повторяющегося импульсного напряжения на 100 и округлением результата до целого числа. Повторяющееся импульсное напряжение может быть рассчитано по формуле

где  - максимальное значение синусоидального напряжения, прикладываемое к тиристору.