Таблица 1

 

Средние и эффективные токи в номинальном  и утяжелённых режимах

 
 
 
 
 
 
 

3. РАСЧЁТ  ТОКОВ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ

Для правильного  выбора силовых полупроводниковых  приборов

необходимо выполнить  расчёты токов короткого замыкания  на шинах выпрямленного тока. На рис. 3.1 представлена схема возможных  коротких замыканий трёхфазного мостового преобразователя, а на рис. 3.2 представлена расчётная схема замещения.

 

Схема возможных  коротких замыканий трехфазного  мостового преобразователя

                                               А       В       С

                              U_1ф                               

                                I₁

                                S₁

                                             ТП

                                             

                                U_2ф

                                 I₂

        К1

                                        

                               VD4                                                    VD1

 

                     К2     VD6                                                    VD3

                                                                                                                                UZ

                               VD2                                                    VD5                                      Id

                   -                                                                                                         +      

             

                 

      

                    К3                                                                      Ld

            К4

  

               ТД

        

 Рис. 3.1

 
 
 
 
 
 
 

Расчётная схема замещения при коротком замыкании на шинах трёхфазного  мостового преобразователя

 

                                              е_а                  е_b                  е_c

     

                                           L_а                          L_a                  L_a                

 

     

                                             R_а                 R_a                R_a

 

                       VD1            VD3            VD5

                                               VD4             VD6             VD2

 
 

Рис. 3.2

     Эквивалентное анодное активное  сопротивление одной фазы, приведённое  ко вторичной обмотке, и анодное  индуктивное сопротивление   определяются  соответственно по формулам [1, с.313]

 

,

 

где анодное индуктивное сопротивление трансформатора;

        индуктивное сопротивление питающей сети.

 

,

 

где u_k – напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора, (в процентах).

 

,

 

,

 

.

,

 

где активное сопротивление, вычисленное из опыта сквозного короткого замыкания;

      активное сопротивление питающей сети.

 

,

 

 
 

где Р_КЗ, u_k – соответственно потери и напряжение (в процентах) короткого замыкания преобразовательного трансформатора.

 

;

 

;

 

.

 

     Ток короткого замыкания определяется по формуле

 

     

 

где амплитуда периодической составляющей тока короткого замыкания;

       фазовый угол сдвига между кривыми напряжения и тока;

       угол коммутации выпрямителя.

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

,

 

Результаты расчёта  токов короткого замыкания представлены в табл. 3.1

Таблица 3.1

Значения тока короткого замыкания

 
 

     По результатам результатов расчёта построен график кривой тока короткого замыкания на рис. 4.1.

 

 

Рис. 4.1

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     4. ВЫБОР ТИПА ДИОДА И РАЗРАБОТКА  СОЕДИНЕНИЯ СХЕМЫ ПЛЕЧА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.

 

4.1. Выбор типа диода.

Выбор диода производиться по двум параметрам:

 

• предельный  ток диода 

• максимальное  обратное повторяющееся напряжение

 Так  как СПП имеют низкую перегрузочную способность, то при расчете необходимо рассмотреть три режима работы тягового преобразователя:

1. режим длительной нагрузки

2. режим рабочей перегрузки но не чаще чем через каждые  

3. режим аварийной перегрузки

 В  расчете определяем число параллельных (а) СПП для перечисленных выше  режимов, а затем принимаем  наибольшее из них и округляют  его до большего целого числа,  если дробная часть превышает  0,1.

 На  основании выше указанных значений, выбираем для расчета диод  Д253-1600 с охладителем О153-150.

 Характеристики  диода:

• максимальное обратное напряжение
• предельный ток диода
• ударный повторяющийся ток
• пороговое напряжение
• дифференциальное сопротивление 
• тепловое сопротивление структура-контур
• тепловое сопротивление корпус-охладитель
• тепловое сопротивление охладитель – окружающая среда при естественном охлаждении и температуре воздуха
• максимальная допустимая температура полупроводниковой структуры
• наибольшая возможная разность зарядов восстановления последовательно включенных приборов
• переходное тепловое сопротивление за время соответствующее эквивалентному прямоугольному импульсу мощности (t=6мс)
• переходное тепловое сопротивление переход корпус за время τ=6 мс (соответствует 120 эл. град.)
• переходное тепловое сопротивление переход корпус за период Т=20 мс
• переходное тепловое сопротивление цепи структура-корпус, за время перегрузки tx=100c