1.9. Розрахунок та вибір тиристорного перетворювача

Вибір тиристорів.

Основними параметрами за вибором напівпровідникового приладу для даного перетворювача є:

- Граничний середній струм тиристора при відповідній температурі ;

- Діюче значення струму через прилад ;

- Повторюване напруга ;

- Критична швидкість наростання прямого струму;

- Критична швидкість наростання прямого напруги та ін

Визначаємо величини струмів і напруг, що діятимуть на керовані вентилі.

Середнє значення струму через вентиль:

I_в= = 0,333·I_d = 0,333·5,02= 1,67 A;

Максимальне зворотна напруга, що прикладається до вентиля:

U_mобр. = 2,3·U_d = 2,3·380 = 874 B;

Величина діючого значення струму тиристора:

I_B = 0,55·I_d = 0,55·5,02 = 2,76 A;

Максимальна величина струму вентиля:

I_mB = 0.5·I_d = 2,51 A.

Вибираємо за довідковою літературою тиристор типу ТО142-80, який має такі гранично допустимі параметри:

Повторювана імпульсна напруга в закритому стані:

U_зсп=600 – 1200 В;

Повторювана імпульсна зворотна напруга:

U_{m обр.}=600 – 1200 В;

Максимально припустимий середній прямий струм у відкритому стані при f=50 Гц, b=180o, T_k=70^oC:

I_п.к.=80 А;

Максимальне діюче значення струму:

I_Bмакс = 125 A;

Зворотний струм і струм витоку при повторюваній напрузі і температурі структури 125 ˚С:

I_обр. < 50 мА;

Критична швидкість наростання прямого струму:

(di/dt)_кр. = 100 А/мкс;

Критична швидкість наростання прямої напруги:

(dU/dt)_кр = 100 В/мкс.

Ударний струм при тривалості 10 мс і температурі структури 100 ˚С:

I_уд. = 1350 А.

Динамічний опір:

r_дин. = 3,7·10^{– 3} Ом.

Імпульсний струм управління що відмикає при Uзс=12 В:

<150 мА.

Тепловий опір перехід – корпус < 0,24 ^оС/Вт.

Температура переходу: Тп= -40^оС – +100^оС.

Розрахунок втрат потужності в керованих вентилях.

Для розрахунку втрат потужності в вентилях необхідно знати діючий і середній струми через вентилі. Ми їх знайшли раніше:

I_B= = 1,67 А, I_B = 2,76 А.

Визначаємо втрати потужності на одному вентилі:

P_В1=ΔU·I_В+ r_дин.I_В²=1,1·1,67 +3,7·10^-3·2,762=1.865Вт.

Тоді втрати потужності на вентилях всіх груп дорівнюють:

ΔР_В = 2m·ΔP_B1 = 2·3·1.865=11,19 Вт.

1.10 Розрахунок і побудова муханічної характеристики обраного двиуна

Для побудови механічної характеристики необхідно визначити номінальний момент, Н*м:

(1.10.1)

Розрахунок ведеться для двигуна типу 4А90L4.

Визначаємо номінальне ковзання, в.о.:

(1.10.2)

де п_ном – швидкість обертання ротора двигуна, об/хв.;

п₁ – синхронна швидкість двигуна , об/хв.

Визначаємо критичне ковзання, в.о.:

(1.10.3)

Визначаємо критичний момент, Н*м:

(1.10.4)

Для побудови механічної характеристики двигуна за допомогою спрощеної формули Клосса, визначаємо моменти для інших значень ковзань, Н*м:

_(1.10.5)

Для зручності складаємо таблицю.

s, в.о.	0	sном	sкр/2	0,2	sкр	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
М, Н*м	0	13,61	28,308	33,889	35,385	35,175	32,768	29,523	26,414	23,692	21,375	19,413	17,748
n, об/хв	1500	1419	1298	1200	1097	1050	900	750	600	450	300	150	0

_{Таблиця} 1.10.1 – Значення для побудови механічної характеристики двигуна.

Розраховуємо для кожного значення ковзання момент та частоту обертання. Наприклад, для значення s_ном .

Частоту обертання висловимо з формули для визначення ковзання, об/хв.:

_(1.10.6)

Подібним чином розраховуються інші значення та заносяться до таблиці 2.

Побудова механічної характеристики.

Рисунок 1.10.1 Механічна характеристика двигуна типу 4А90L4.