2.2. Выбор тиристоров по току

При выборе тиристоров по току следует учитывать режим работы асинхронного электродвигателя, который имеет место в каждом конкретном случае: кратковременный, повторно-кратковременный или продолжительный.

На основании анализа тепловых процессов тиристоров при их совместной работе с двигателями можно дать следующие рекомендации по расчету допустимой нагрузки по току и выбору тиристоров для коммутаторов [7].

1. Кратковременный режим работы

С учетом продолжительности времени пуска двигателя условием выбора тиристоров является выполнение неравенств:

(2.1)

где I_Тпр – каталожное значение предельного тока тиристора при регламентированной температуре его корпуса, А; I_пЭД – пусковой ток двигателя, А; k_сх – коэффициент зависящий от схемы включения тиристоров (для коммутаторов с СТЭ, рис.1: k_сх=0,45); k_з– коэффициент запаса, учитывающий возможность перегрузки тиристора (зависит от типа тиристора и времени допустимой перегрузки t_доп, для тиристоров серии Т: k_з=1,2….1,5 в течение времени t_доп=10…30 С. и k_з=2….2,5 в течение времени t_доп=1…2 С; t_п – время пуска двигателя, С.

При этом время пуска двигателя (время перегрузки), если оно не задано, может быть определено по выражению:

(2.2)

где J_ЭД – момент инерции ротора, кг·м²; J_МЕХ – момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя, кг·м²; Ω_н – номинальная скорость вращения двигателя, ; М_п – пусковой момент двигателя, Н·м; М_н – номинальный момент двигателя, Н·м.

2. Повторно-кратковременный режим работы

В этом случае тиристоры выбираются из условия непревышения средних потерь в них номинальных значений и проверяются по пусковому току двигателя. Учитывая то, что средние и номинальные потери в тиристоре, отнесенные к активному сопротивлению его, определяются параметрами и соответственно, это условие записывается следующим образом:

, (2.3)

где - каталожное значение параметра , А²∙С.

Среднее значение тока через тиристор определяется как:

, (2.4)

где коэффициент k_cx=0,45 для коммутаторов с СТЭ (рис.1); - эквивалентный ток тиристора, А, определяемый выражением:

, (2.5)

где t_п, t_Р и t₀ – заданные параметры цикла работы двигателя, соответственно промежутки времени пуска, работы в номинальном режиме и паузы, С; - номинальный ток двигателя, А; α=0,7, β=0,4 – коэффициенты охлаждения при разгоне и паузе [7] соответственно. Тогда окончательное условие выбора тиристора в этом режиме:

(2.6)

С учетом заданной длительности времени пуска двигателя производится проверка выбранного тиристора по пусковому току двигателя (2.1).

3. Продолжительный режим работы

Тиристоры коммутатора в продолжительном режиме работы должны выбираться по номинальному току двигателя и проверяться по пусковому току его.

Условием выбора тиристора в этом случае будет выполнение неравенства:

. (2.7)

Проверка выбранного тиристора осуществляется по условию (2.1).