3.2.2. Расчет числа параллельно включенных вентилей

Число параллельно включенных вентилей зависит от среднего тока вентильного плеча I_а, который рассчитывается по формуле /8/:

В режиме выпрямителя:

(3.13)

А.

Определение предельного тока вентиля

Предельный ток вентиля I_П зависит от параметров вентиля, условий охлаждения и рассчитывается по формуле:

, А, (3.14)

где U₀=1,8 – пороговое напряжение вентиля, В;

R_д=0,5 – динамическое сопротивление, мОм;

R_т=0,56 – общее установившееся тепловое сопротивление системы «вентиль-среда» при типовом охладителе, ⁰С/Вт;

К_ф= – коэффициент формы тока в вентиле;

Q - допустимое превышение температуры вентиля над температурой окружающей среды, ⁰С, Q=130 ⁰С для диодов.

Полное тепловое сопротивление R_т переход-среда состоит из тепловых сопротивлений переход-корпус, корпус-охладитель, охладитель-среда:

(3.15)

Таблица 3.3 - Рекомендуемые охладители и их тепловые сопротивления

Тип вентиля	Рекомендуемый охладитель	Rк-о, 0С/Вт	Rо-с, 0С/Вт
			V=0
ДЛ133-500	О143-150	0,015	0,5

Определение числа параллельно включенных вентилей по среднему току

Определение числа параллельно включенных вентилей производится по среднему току длительной нагрузки с проверкой по ударному току короткого замыкания.

Полученное значение а_1В округляют до целого в большую сторону.

Число параллельно включенных вентилей по среднему току выпрямителя:

, шт, (3.16)

где К_Н – коэффициент неравномерного деления тока между параллельно включенными вентилями, К_Н=1,1…1,2;

К_V – коэффициент снижения скорости охлаждающего воздуха, К_V=0,9…0,95.

Проверка числа параллельно включенных вентилей по ударному току короткого замыкания

Ударный ток короткого замыкания определяется для режима глухого (металлического) короткого замыкания на шинах постоянного тока выпрямителя.

Максимальное значение ударного тока выпрямителя

i_уд.В=К_У×I_m, А, (3.17)

где I_m – амплитудное значение установившегося тока к.з., А;

К_У – ударный коэффициент, К_У=1,2…1,3.

Амплитудное значение установившегося тока к.з. выпрямителя можно определить по формуле:

, А, (3.18)

где U_2m – амплитудное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора;

Z_К – полное сопротивление цепи короткого замыкания.

Амплитудное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора:

_(3.19)

Полное сопротивление цепи короткого замыкания:

(3.20)

Индуктивное и активное сопротивление цепи к.з.:

Х_а=Х_С+Х_ТР; R_a=R_С+R_TP, (3.21)

где Х_С, R_C – индуктивное и активное сопротивление сети соответственно;

Х_ТР, R_ТР – индуктивное и активное сопротивление трансформатора.

Численные значения сопротивлений Х_С, R_C, Х_ТР, R_ТР в Ом определяются по формулам:

, Ом; , Ом,

(3.22)

, Ом; , Ом,

где U_2В – действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора, В;

u_КТ – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

S_КЗ – мощность короткого замыкания, МВА;

S_1Н – номинальная мощность первичной обмотки трансформатора, кВА;

DР_М – потери короткого замыкания трансформатора, DР_М=(0,006…0,008)S_1Н, кВА,

Х_а=0,0016+0,0109=0,0125 Ом,

R_a=0,0024+0,0011=0,00134 Ом,

Число параллельно включенных вентилей по ударному току короткого замыкания выпрямителя:

, шт, (3.23)

где К_Н – коэффициент неравномерного деления тока между параллельно включенными вентилями, К_Н=1,1…1,2;

I_УД 30000А– максимально допустимое значение ударного тока заданного вентиля, берем из справочника.

Полученные значение а_2В округляем до целого в большую сторону.

Для мостовой схемы преобразователя из двух значений а_1В, а_2В выбираем наибольшее для выпрямителя и обозначают а_В.

а_В=11 шт.