
- •Курс лекций
- •«Электронная техника и преобразователи в электроснабжении»
- •Введение
- •1. Силовые полупроводниковые приборы
- •1.1. Силовые полупроводниковые диоды
- •1.2. Конструкция силовых полупроводниковых диодов
- •1.3. Силовые полупроводниковые тиристоры
- •1.4. Система условных обозначений силовых диодов и тиристоров
- •1.5. Тепловой режим силовых полупроводниковых приборов
- •1.6. Определение предельного тока силового полупроводникового прибора по условиям охлаждения
- •2. Параллельное и последовательное соединение силовых полупроводниковых приборов
- •2.1. Параллельное соединение силовых полупроводниковых приборов
- •2.2. Последовательное соединение мощных полупроводниковых приборов
- •2.3. Групповое соединение силовых полупроводниковых приборов
- •2.4. Схема вентильного плеча выпрямителя пвэ-3
- •3. Трёхфазные выпрямительные агрегаты
- •3.1. Классификация выпрямительных агрегатов
- •3.2. Схема трёхпульсового выпрямителя
- •3.3. Схема выпрямителя «Две обратные звезды с уравнительным реактором»
- •Режим полного холостого хода
- •Режим условного холостого хода
- •Режим параллельной работы
- •3.4. Схема шестипульсового мостового выпрямителя (схема Ларионова)
- •3.5. Схема двенадцатипульсового мостового выпрямителя
- •3.6. Сравнение характеристик выпрямителей
- •3.7. Вентильная часть двенадцатипульсового выпрямителя тпед-3150-3,3к–у1 и особенности схемы главных электрических соединений
- •4. Управляемые выпрямители
- •4.1. Трёх пульсовый управляемый выпрямитель
- •4.2. Шестипульсовый мостовой управляемый выпрямитель
- •5. Коммутация вентильных токов, внешние характеристики и энергетические показатели выпрямителей
- •5.1. Коммутация вентильных токов
- •5.2. Внешние характеристики выпрямителей
- •5.3. Коэффициент мощности выпрямителя
- •5.4. Коэффициент полезного действия выпрямителя
- •6. Пульсации выпямленнго напряжения
- •6.1. Высшие гармоники
- •6.2. Фильтры для подавления гармоник выпрямленного напряжения
- •6.3. Параллельная работа выпрямительных агрегатов с различным числом пульсов выпрямленного напряжения
- •Значение индуктивных и активных сопротивлений вторичных обмоток
- •Контрольные вопросы
- •7. Зависимые инверторы
- •7.1. Принцип работы зависимого инвертора
- •7.2. Выпрямительно-инверторный преобразователь випэ-1
- •7.3. Выпрямительно-инверторный преобразователь випэ-2
- •Основные технические данные випэ-2
- •7.4. Коэффициент мощности инвертора
- •8. Аварийные режимы работы выпрямителей
- •8.1. Токи и напряжения аварийных режимов в выпрямителях
- •8.2. Виды коротких замыканий в выпрямителе
- •8.3. Устройство защиты и сигнализации узс-15 эм
- •9. Системы управления преобразовательными агрегатами тяговых подстанций
- •10. Импульсные преобразователи постоянного тока
- •10.1. Импульсные регуляторы постоянного тока
- •10.2. Одно операционный импульсный регулятор с частотной модуляцией. Схема с включением коммутирующего контура параллельно тиристору
- •10.3. Одно операционный импульсный регулятор с частотной модуляцией. Схема с включением катушки коммутирующего контура последовательно с тиристором
- •10.4. Двух операционный импульсный регулятор с широтной модуляцией
- •10.5. Трёх операционный импульсный регулятор с широтной модуляцией
- •10.6. Многофазные схемы импульсных регуляторов
- •10.7. Силовые электронные ключи для схем импульсных регуляторов
- •10.8. Пункт повышения напряжения в контактной сети постоянного тока (ппн)
- •11. Автономные инверторы
- •11.1. Автономный инвертор тока
- •11.2. Автономный инвертор напряжения
- •11.3. Резонансные инверторы
- •11.4. Трёхфазный мостовой автономный инвертор напряжения
- •11.5. Применение автономных инверторов в тяговом электроприводе с трёхфазными асинхронными двигателями
- •Библиографический список
1.4. Система условных обозначений силовых диодов и тиристоров
В основу системы обозначения силовых диодов и тиристоров, разработанных до 1975 г, был положен буквенно-цифровой код.
Первый элемент – буквы, к которым при необходимости добавлялась цифра (номер модификации).
ВК – вентиль (диод) кремниевый;
ВК2 – вентиль кремниевый, 2-ой модификации;
ВКДЛ – вентиль кремниевый, диффузионный, лавинный.
ВКУ – вентиль кремниевый управляемый (тиристор).
ВКДУ – вентиль кремниевый диффузионный управляемый.
Второй элемент – цифры, указывающие номинальный средний (предельный) прямой ток в амперах.
Третий элемент – цифры, указывающие класс по обратному напряжению в сотнях вольт.
Четвёртый элемент – цифры, обозначающие величину прямого падения напряжения на диоде при номинальном токе в сотых долях вольта.
Между элементами обозначения ставился дефис.
Пример:
ВК-100-12-0,95 – вентиль кремниевый, номинальный ток 100 А, 12-й класс по обратному напряжению (Uобр = 1200 В), среднее прямое падение напряжения 0,95 В.
ВКДУ-150-4-0,75 – вентиль кремниевый диффузионный управляемый, номинальный ток 150 А, 4-й класс по обратному напряжению (Uобр = 400 В), среднее прямое падение напряжения 0,75 В.
С введением в действие ГОСТ 20859-75 для диодов и ГОСТ 14069-72 для тиристоров был принят следующий порядок обозначения.
Первый элемент – буква, обозначающая подкласс прибора. Для диодов буква В, для тиристоров буква Т.
Второй элемент – буква, обозначающая функциональное назначение. Отсутствие второй буквы – диод выпрямительный низкочастотный (fраб < 2 кГц), тиристор для частоты 50 Гц. Л – лавинный. Ч – высокочастотный. В – водяное охлаждение.
Третий элемент – цифра от 2 до 9, обозначающая конструктивное исполнение прибора (для первого типа цифра не используется).
Четвёртый элемент - цифры, указывающие номинальный средний (предельный) прямой ток в амперах.
Пятый элемент – цифры, указывающие класс по обратному напряжению в сотнях вольт.
Шестой элемент – только для тиристоров, три цифры, первая из которых указывает группу по критическому нарастанию прямого напряжения в закрытом состоянии , вторая – группу по tвыкл, третья – группу по критическому нарастанию прямого тока в отрытом состоянии .
Пример:
В2-320-10 – низкочастотный выпрямительный диод, второго конструктивного исполнения, предельный ток 320 А, 10-й класс по повторяющемуся обратному напряжению (Uобр = 1000 В).
ВЛ2-250-8 - низкочастотный выпрямительный лавинный диод, второго конструктивного исполнения, предельный ток 250 А, 8-й класс по повторяющемуся обратному напряжению (Uобр = 800 В).
ТВ2-1000-6-121 – тиристор с водяным охлаждением второго конструктивного исполнения, предельный ток 1000 А, 6-й класс по повторяющемуся обратному напряжению (Uобр = 600 В), 1-я группа критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии (20 В/мкс), 2-я группа по времени выключения (до 150 мкс), 1-я группа критической скорости нарастания тока в открытом состоянии (20 А/мкс).
Новая редакция ГОСТ 20859-79 и последующие редакции установили унифицированное обозначение силовых полупроводниковых приборов.
Первый элемент – буква, обозначающая подкласс прибора. Для диодов буква Д, для тиристоров буква Т, ТС – тиристор симметричный, ТО – тиристор оптронный.
Второй элемент – буква, обозначающая функциональное назначение. Отсутствие второй буквы – диод выпрямительный низкочастотный (fраб < 2 кГц), тиристор для частоты 50 Гц. Л – лавинный. Ч – высокочастотный (время восстановления обратного сопротивления менее 5 мкс). И – импульсный (время включения менее 4 мкс).
Третий элемент – цифра от 1 до 9, обозначающая порядковый номер модификации прибора.
Четвёртый элемент - цифра, указывающая основной размер корпуса в соответствии с таблицей 1.1.
Таблица 1.1.
Основные размеры корпуса полупроводникового силового прибора
Условное обозначение |
Конструктивное исполнение |
||
штыревое |
таблеточное |
фланцевое |
|
размер шестигранника под ключ, мм |
диаметр корпуса, мм |
диаметр окружности расположения отверстий для монтажа, мм |
|
1 |
11 |
- |
24 |
2 |
14 |
40 |
26 |
3 |
17 |
52 |
30 |
4 |
22 |
58 |
34 |
5 |
27 |
73 |
42 |
6 |
32 |
85 |
50 |
7 |
41 |
105 |
61 |
8 |
- |
125 |
72 |
9 |
- |
- |
85 |
Пятый элемент – цифра от 1 до 5, обозначающая конструктивное исполнение корпуса прибора. 1 – штыревое с гибким выводом, 2 – штыревое с жёстким выводом, 3 – таблеточное, 4 – под запрессовку, 5 – фланцевое. После пятого элемента ставится дефис.
Шестой элемент - цифры, указывающие максимально допустимый средний (предельный) прямой ток в амперах. Здесь же для обозначения обратной полярности расположения кристалла внутри корпуса штыревого конструктивного исполнения (на корпусе - катод) ставится буква Х.
Седьмой элемент – цифры, указывающие класс по обратному напряжению в сотнях вольт.
Пример:
Д161-200Х-8 – низкочастотный выпрямительный диод первой модификации, размер шестигранника под ключ 32 мм, штыревой конструкции с гибким выводом, предельный ток 200 А, обратной полярности, 8-й класс по повторяющемуся обратному напряжению (Uобр = 800 В).
ДЛ143-630-12 - низкочастотный выпрямительный лавинный диод первой модификации, диаметр корпуса 58 мм, таблеточной конструкции, предельный ток 630 А, 12-й класс по повторяющемуся обратному напряжению (Uобр = 1200 В).
ТЛ171-320-10 – тиристор лавинный первой модификации, размер шестигранника под ключ 41 мм, штыревой конструкции с гибким выводом, предельный ток 320 А, 10-й класс по повторяющемуся обратному напряжению (Uобр = 1000 В).
Дополнительные сведения о параметрах силовых диодов и тиристоров можно получить в [http://www.radioelementy.ru/].