3. Расчет номинального тока

Проверим условие наличия гармоник по формуле

,

где ω_П – скорость пульсации цепи, ω_П = 50∙2∙π = 314рад/с.

,

Как видим условие не выполняется, тогда рассчитываем гармонический состав тока и напряжения по формуле:

,

(1.10)

где - амплитудное значение напряжения n-ой гармоники;

n – номер гармоники;

m – эквивалентное число фаз выпрямления, m=2;

- номинальное значение напряжения на нагрузке.

Амплитудное значение тока n-ой гармоники будем искать по формуле

,

(1.11)

где X_L – реактивное сопротивление нагрузки, ,

Ом.

Так как выпрямленное напряжение симметрично относительно оси ординат, то при разложении в ряд Фурье будут отсутствовать все четные гармоники. А из-за отсутствия пути для замыкания системы обратной последовательности, будут отсутствовать все гармоники кратные трем. Тогда n=1, 5, 7, 11, 13, …

Расчет гармоник:

Первая гармоника:

Пятая гармоника:

Седьмая гармоника:

Тогда номинальное напряжение с учетом гармоник будет равно

,

.

А номинальное значение тока с учетом гармоник будет равно

,

.

Номинальное значение мощности нагрузки определится по формуле

,

.

3. Выбор вентилей

Диоды выбираются по среднему значению тока через вентиль.

Условие, исходя из которого будут выбраны диоды:

.

где K_зо - коэффициент запаса учитывающий отклонение режима работы и условий охлаждения от номинальных.

Отметим, что (условие по нагреву больше, чем в номинальном режиме), и максимальная температура воздуха Т_а=30⁰ С (условия по отводу тепла лучше, чем при Т_а=40⁰С номинальном режиме). По этому принимаем K_зо=0,95.

K_зрi – коэффициент запаса по току в рабочем режиме, K_зрi=1,65.

А

.

.

Из справочника [1] выбираем:

диод Д151­­­­­ –125 с охладителем 0151-80. У которого при естественном охлаждении .

Для выбранного диода рассчитываем максимально допустимый средний ток при заданных условиях работы охлаждения. Расчет производим по формуле:

.

Для диода Д151–125 и охладителя О151–80 из справочника находим эти данные (при естественном охлаждении радиатора):

– пороговое напряжение;

= 0,9.

–дифференциальное сопротивление

.

–максимальная температура перехода;

.

,– температура окружающей среды;

.

– установившееся тепловое сопротивление «переход-среда»,

.

где – установившееся тепловое сопротивление «переход-корпус»,

– установившееся тепловое сопротивление «охладитель-среда»,

– установившееся тепловое сопротивление «корпус-охладитель»,

– коэффициент формы тока,

.

.

.

.

.

Максимально допустимый средний ток при заданных условиях работы будет равен:

.

Так как , то выбранный диод по току подходит.

Условие, исходя из которого будут выбраны тиристоры:

.

Отметим, что (условие по нагреву больше, чем в номинальном режиме), и максимальная температура воздуха Т_а=30⁰ С (условия по отводу тепла лучше, чем при Т_а=40⁰С номинальном режиме). По этому принимаем K_зо=0,95.

K_зрi – коэффициент запаса по току в рабочем режиме, K_зрi=1,65.

.

.

Из справочника [1] выбираем тиристор T171-200 с охладителем 0181-110, у которого при естественном охлаждении .

Для выбранного тиристора рассчитываем максимально допустимый средний ток при заданных условиях работы охлаждения.

.

Для тиристора Т171-200 и охладителя 0181-110 из справочника находим данные:

.

.

.

.

.

.

отсюда получаем: .

Максимально допустимый средний ток при заданных условиях работы будет равен:

.