4.4.4 Расчет и выбор силовых полупроводниковых приборов. Выбор тиристоров преобразователя производится по следующим условиям:

– по допустимому значению тока с учётом рассеиваемой мощности и охлаждения;

– по допустимому значению напряжения с учётом рассеиваемой мощности и охлаждения.

Для охлаждения тиристоров используют естественное или принудительное, воздушное или водяное охлаждение. Водяное охлаждение эффективнее воздушного, однако, его реализация связана с определёнными техническими трудностями (наличие воды). Поэтому чаще всего используется естественное воздушное охлаждение в преобразователях средней мощности.

Требуемая величина тока тиристора определяется номинальным током преобразователя и схемой подключения тиристоров.

Требуемый ток тиристора вычисляется по формуле

, (46)

где К₅ – коэффициент запаса тиристора по току (в зависимости от требуемой перегрузки выбирается в пределах 2,5÷4);

К₆ – коэффициент, определяющий условия охлаждения (для естественного воздушного охлаждения K₆=2, для искусственного воздушного охлаждения K₆=4) .

Номинальный ток выбранного тиристора должен быть

Iтир′ > Iтир., (47)

где Iтир′ – номинальный ток выбранного тиристора.

Расчётное напряжение тиристора определяется максимальным напряжением преобразователя и коэффициентом схемы. Оно вычисляется по формуле

Uтир = K₄∙Umax.np, (48)

где K₄ – коэффициент схемы.

Таблица 8

№	Тип схемы	K4
1	однофазная мостовая схема	0,9
2	трёхфазная нулевая схема	1,17
3	трёхфазная мостовая схема	2,34

Обратное допустимое напряжение выбранного тиристора должно удовлетворять условию

Uтир′ ≥ K₇∙Uтир, (49)

где К₇ – коэффициент запаса по напряжению;

K₇=1,65÷2,5.

Пример. Рассчитать и выбрать тиристор однофазного мостового управляемого выпрямителя (технические данные двигателя и параметры преобразователя – из предыдущего примера).

Требуемая величина тока тиристора определяется номинальным током преобразователя и схемой подключения тиристоров.

Требуемый ток тиристора вычисляется по формуле

где К₅ – коэффициент запаса тиристора по току (в зависимости от требуемой перегрузки выбирается в пределах 2,5÷4);

К₆ – коэффициент, определяющий условия охлаждения (для естественного воздушного охлаждения K₆=2, для искусственного воздушного охлаждения K₆=4) .

Номинальный ток выбранного тиристора должен быть

Iтир′ > Iтир.

где Iтир′ – номинальный ток выбранного тиристора.

Iтир′ > 27,3

Расчётное напряжение тиристора определяется максимальным напряжением преобразователя и коэффициентом схемы. Оно вычисляется по формуле

Uтир = K₄∙Umax.np

где K₄ – коэффициент схемы.

Uтир = 0,9∙121=108,9В

Обратное допустимое напряжение выбранного тиристора должно удовлетворять условию

Uтир′ ≥ K₇∙Uтир

где К₇ – коэффициент запаса по напряжению;

K₇=1,65÷2,5.

Uтир′ ≥ 2∙108,9В,

Uтир′ ≥ 217,8В

Выбираем тиристор Т132-40

Таблица 9 – Электрические параметры тиристора Т132-40

Тип элемента

Iоткр. max, A

Iэкр. max, мA

Iвкл., мA

Iу.пр.и, A

Iуд., мA

Iу.от. max, мA

U откр. max, В

U экр. max, В

U у.от, В

dUэкр/dt B/мкс

(dIоткр/dt)А/мкс

Rт п-с (R т п-к), °С/Вт

Uпор, В

Т, °С

Т132-40

40

5

150

2,1

90

110

1,75

100…1200

4

50…1000

100

0,62

1,05

-50…+125