3. Выбор тиристоров. Расчёт силового модуля

На основании номинальных данных преобразователя необходимо выбрать тиристоры, схему соединения и число вентилей в плече.

Для трехфазной мостовой схемы выпрямления при _dн=440А и выбирается тиристор Т133-400-9-43УХЛ. Тиристоры серии Т допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от –60^о до +125^оС.

Параметры тиристора приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1.

Параметры тиристора Т – 133 – 400-9-43УХЛ

Неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии	1008 В
Повторяющееся импульсное обратное напряжение	900 В
Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии	900 В
Критическая скорость нарастания напряжения	200 В/мкс
Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии при f=50Гц, 180,tk=85C	440 А
Максимально допустимый прямой импульсный ток управления	10 А
Время отключения	160 мкс
Максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии при f=50Гц, 180,tk=85C	1030 А

Число параллельно включенных тиристоров в плече определяется

где m=3 – число фаз питающей сети;

к₁=0.9 – коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки параллельно включённых тиристоров;

к₂=0.9 – коэффициент, учитывающий неравномерную длительность включения тиристоров;

к₃ – коэффициент, учитывающий условия охлаждения тиристоров;

к₃=0.35 – для естественного охлаждения.

Принимается один тиристор в плече.

Число последовательно включенных тиристоров в плече

,

где - максимальное обратное напряжение на тиристоре,

В;

- коэффициент запаса по напряжению;

В – номинальное напряжение тиристора (соответствует классу тиристора).

По результатам расчета принимается один тиристор.

Так как число параллельно и последовательно включенных тиристоров принято равным единице, то нет необходимости в установке индуктивных делителей тока и делителей напряжения.

Вентильная часть реверсивного тиристорного преобразо­вателя представлена на рис. 2.3. Здесь тиристоры выпрямитель­ных мостов ВМ1 и ВМ2 включены встречно, защищаются от коммутационных перенапряжений общей R-C цепочкой ( снабер).

Импульсный узел построен на базе импульсного транс­форматора Т1, конец вторичной обмотки которого подсоединен к управляющему электроду и катоду тиристора. Во вторичной об­мотке установлен светодиод VD2, определяющий требуемую по­лярность отпирающего импульса на тиристоре; к концам вторичной обмотки присоединена цепь из параллельно соединенных диода VD1, резистора R1 и конденсатора С1, осуществляющая шунтиро­вание импульса обратной полярности и повышение помехозащи­щенности цепи управляющего перехода тиристора.

Цепь,состоящая из светодиода СД и резистора R2 сигнализирует о состоянии цепи управляющий электрод – катод тиристора.

Рисунок 2.3. Вентильная часть реверсивного тиристорного преобразователя, импульсный узел тиристора

4. Расчёт индуктивности и выбор сглаживающего дросселя

В тиристорном электроприводе дроссели служат для уменьшения зоны прерывистых токов, сглаживания пульсаций выпрямленного тока; для ограничения скорости нарастания тока и величины тока при аварийных режимах работы.

Сглаживающий дроссель включается последовательно с якорем двигателя и его индуктивность рассчитывается следующим образом.

Критическая индуктивность силовой цепи из условия сглаживания пульсаций выпрямленного тока

мГн,

где Е_dнм=0.245Е_d0 – амплитуда основной гармонической выпрямленной ЭДС n-го порядка;

а_в=2 – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления;

m=3 – число фаз питающей сети;

f=50 – частота питающей сети;

принятая величина действующего значения основной гармоники переменной составляющей выпрямленного тока;

I_н=350 А – номинальный ток якоря.

Критическая индуктивность силовой цепи из условий ликвидации прерывистого режима на холостом ходу двигателя (принят А)

где ω_н= - угловая частота вращения якоря;

;

Ом.

Из двух значений критической индуктивности выбирается большее, и определяем требуемую индуктивность сглаживающего дросселя

мГн,

где мГн – индуктивность обмотки якоря,

где р=2 –число пар полюсов двигателя.

Так как L_сд<0 , то сглаживающий дроссель не требуется.

В результате вычисления индуктивности силового дросселя, она получилась отрицательной L_сд<0. Следовательно, индуктивности якоря достаточно для сглаживания пульсаций якорного тока и устранения режима прерывистого тока на холостом ходу. Поэтому установка сглаживающего дросселя необязательна.