Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТП-Д 21 век.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
08.05.2019
Размер:
1.55 Mб
Скачать

1.3.2 Выбор силовых тиристоров

Выбор силовых тиристоров осуществляется по току и напряжению. Нагрузочная способность тиристоров определяется максимально допустимой температурой полупроводниковой структуры, которая не должна быть превышена в любых режимах работы: длительная работа с номинальным током двигателя; рабочая перегрузка в течение заданного времени; аварийные режимы в течении времени срабатывания защиты. Нагрев тиристора зависит от величины и формы тока, а также от условий охлаждения. Всё это должно быть учтено при правильном выборе вентилей по току. Для повышения надёжности работы преобразователя рекомендуется устанавливать вентили на типовых охладителях и применять естественное воздушное охлаждение, так как при этом будет определённый запас по мощности тиристоров.

Среднее значение тока через тиристор при номинальном токе двигателя:

А,

где m2 =3 – число фаз системы напряжений, питающей управляемый выпрямитель;

- пульсность схемы выпрямления;

Максимальная величина обратного напряжения, прикладываемого к вентилю:

, В

где Кзн – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети (включая режим холостого хода) и периодические выбросы Uобр, обусловленные процессом коммутации вентилей; [1]. Принимаем Кзн = 1,5.

КUобр – коэффициент обратного напряжения, равный отношению напряжений Ubmax/Ud0, для мостовой схемы выпрямления kUобр=1,045;

В.

По найденным значениям Iв и Uв.макс из каталога [4] предварительно выбираем тиристор типа Т-100. Его параметры приведены в таблице 4.

Выбранный тиристор должен пройти ряд проверок:

1. По предельному току тиристора при заданной температуре окружающей среды. При этом токе температура полупроводниковой структуры не должна превысить допустимой.

Iв < Iп.

Таблица 4

Iпк, А

Uпр, В

рп, 0С

Iп0, А

100

1,85

125

55

Iпк – предельный ток тиристора при температуре окружающей среды 40оС и типовом сопротивлении охладителя равном нулю;

Uпр – прямое падение напряжения (среднее значение) при токе Iпк ;

рп – максимально допустимая температура полупроводниковой структуры тиристора;

Iпо– предельный ток тиристора в классификационной схеме при выбранном способе установки и охлаждения и температуре окружающей среды +400С.

2. На условие обеспечения рабочих перегрузок двигателя (импульсных) при пуске, торможении, реверсе.

Iп1  Iп.

3. На условие обеспечения длительной (не импульсной) рабочей перегрузки в течение некоторого заданного времени.

tвп  tдв.п,

где tвп – допустимое время рабочей перегрузки для вентиля;

tдв.п – допустимое время рабочей перегрузки для двигателя.

Проверим выбранный тиристор по предельному току при заданной температуре окружающей среды.

Предельный ток тиристора при заданной температуре:

А,

где Uо, Rд – пороговое напряжение и динамическое сопротивление на спрямлённой прямой ветви вольт–амперной характеристики вентиля;

рп = 125оС;

с – температура окружающей среды, с = 40оС;

Кф = – коэффициент формы тока через тиристор в проектируемой схеме (табл.1.4 [5]). Зависит от угла проводимости  = .

При - Кф = 1.73;

Rт – общее установившееся тепловое сопротивление системы тиристор–охладитель, оС/Вт

В; Ом.

оС/Вт,

где Рдоп.кл – допустимая мощность потерь в классификационной схеме, определяется по выражению

Вт,

где =1,57 - коэффициент формы тока через вентиль в классификационной схеме из таблицы 1.4 [1];

Тогда оС/Вт.

А.

Так как Iп = 52,1 А, больше чем, Iв =26,7А, то условие (1) для тиристора

Т-100 выполняется, и он не перегреется при длительной работе двигателя.

Проверим тиристор на условие обеспечения кратковременных рабочих перегрузок при пуске, торможении, реверсе. Так как нагрузочная диаграмма не дана, то принимаем самый тяжёлый режим работы – режим постоянных реверсов. Для диаграммы полного цикла разгон – реверс определяем:

t1 - время работы двигателя в течение цикла:

с,

где tу = 0,2 с – время переходного процесса при пуске (выбирается по мощности двигателя, выше 4 кВт, берем соответствующее время переходного процесса);

Время цикла:

с;

Время работы тиристора показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Время работы тиристора

t2 - время работы одного тиристора за время импульсной перегрузки

, где N – число включений одного вентиля за время t1; Tв – время проводимости вентиля:

с, .

Тогда с.

Допустимый ток для выбранного вентиля при импульсной нагрузке

А,

где – допустимая мощность в импульсе, при которой структура тиристора не перегревается;

, , – переходные тепловые сопротивления вентилей для соответствующего времени.

Используя [4, рисунок 11,63 – 223] определяем:

0С/Вт; 0С/Вт; 0С/Вт.

Тогда Вт;

А.

Так как А  А, то условие (2) для тиристора Т-100 выполняется, и он удовлетворяет требованиям по обеспечению рабочих перегрузок двигателя (импульсных) при пуске, торможении и реверсе.

Проверим тиристор на условие обеспечения длительной (не импульсной) рабочей перегрузки в течение некоторого заданного времени.

> ,

где - допустимое время рабочей перегрузки для вентиля;

Из [2] определяем допустимое время перегрузки двигателя марки 2ПФ: с.

Определение для вентиля осуществляется следующим образом. Определяется допустимое значение переходного теплового сопротивления вентиля при перегрузке:

,

где Ри2 – мощность, выделяемая в вентиле при импульсной рабочей нагрузке;

Рп – мощность, выделяемая в вентиле при длительной перегрузке.

Вт;

Вт.

Тогда оС/Вт.

По кривым переходного теплового сопротивления [4, рисунок 11,63 – 223] для найденного значения гтп =0,3оС/Вт находим значение времени t вп ≈ 200c. Так как выполняется условие tвп =200с t дв.п =10с , то окончательно выбираем тиристор

Т-100.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]