7. Расчет числа полупроводниковых приборов.

Необходимо иметь следующие данные:

• максимальное напряжение на участке схемы преобразователя;

• наибольший средний ток элементов преобразователя;

• типы тиристоров и диодов;

• максимально допустимый средний ток тиристора и диода при заданных условиях работы;

7.1 Последовательно соединенные приборы:

Максимальное напряжение на входе преобразователя с учетом пульсации напряжения на конденсаторе входного фильтра

(8.1)

Число последовательно включенных СПП

(8.2)

где U_RRM–повторяющееся напряжение;U_RRM= 1300 В (в соответствии с

выбранным тиристором)

–максимальное мгновенное напряжение на участке схемы;

U_max=1,35*3000=4050 В.

k₁– коэффициент, учитывающий неравномерное распределение напряжения на приборах из–за разброса сопротивлений шунтирующих резисторов;k₁=0,8; для лавинных приборовk₁=1.

С учетом коммутационных и атмосферных перенапряжений

(8.3)

где:

U_{RSM –} не повторяющееся напряжениеU_RSM=1,16U_RMM = 1,16*1300= 1508 В

Н – коэффициент учитывающий атмосферные коммутационные перенапряжения.

H=1.16…1.3

Полученные по формулам (8.2) и (8.3) результаты округляются до ближайшего большего целого числа и из них выбирается большее значение

Число последовательно соединённых диодов:

Число последовательно включённых диодов с учётом коммутационных и атмосферных перенапряжений:

Окончательные значения:

m_ПVS=5

m_ПVD=4

7.2 Параллельно соединенные приборы.

Число параллельно включённых приборов в плече преобразователя:

где:

I_p–средний расчетный ток нагрузки;

k₂– коэффициент, учитывающий снижение скорости охлаждающего воздуха при уменьшений напряжения контактной сети;k₂=0,8;

k_τ–коэффициент, учитывающий подогрев охлаждающего воздуха в преобразователе при последовательном расположении нескольких охладителей;k_τ=0,9;

k_I–коэффициент, учитывающий неравномерность деления тока по параллельным цепям;

при наличии делителей тока k_I=0,9 при их отсутствииk_I=0,8.

I_AVM–максимально допустимый средний ток прибора для заданных условий работы.

Предельный ток тиристоров и диодов импульсных преобразователей необходимо рассчитывать, исходя из заданных условий работы по формулам:

;

(8.5)

;

(8.6)

Для диода и тиристора соответственно.

В этих выражениях:

U_(TO),U_T(TO) – пороговое напряжение;

r_T– дифференциальное сопротивление;

T_jm– максимально допустимая температура перехода;

T_a– температура охлаждающей среды;

R_thja– тепловое сопротивление переход–среда;

;

(8.7)

R_thjc–тепловое сопротивление переход–корпус;

R_thch–тепловое сопротивление корпус–контактная поверхность охладителя;

R_thha–тепловое сопротивление контактная поверхность охладителя– охлаждающая среда;

для главного тиристора VS1:

А

;

для коммутирующего тиристора VS2:

для обратного диода VD0: