расчет силового выпрямителя. Расчет силового выпрямителя_3 (1). Расчет силового выпрямителя
 Скачать 0.74 Mb.
|
3.5 Выбор типа диода выпрямителяПри определении марки вентиля из справочных данных на предельно допустимые значения выбираем для конкретного диода  и проверяем его на удовлетворение неравенству Для рассматриваемого примера можно выбрать диод ВЛ-320, для которого  . Это значение удовлетворяет условию (27).Выписываем предельно допустимые и характеризующие параметры диода ВЛ-320. Максимально допустимый средний прямой ток  Повторяющийся импульсный обратный ток  Ударный неповторяющийся прямой ток  Повторяющееся импульсное обратное напряжение  Импульсное рабочее обратное напряжение  Импульсное неповторяющееся обратное напряжение  Пороговое напряжение  Импульсное прямое напряжение  Дифференциальное прямое сопротивление диода  Максимально допустимая температура перехода  Тепловое сопротивление переход-корпус  Переходное тепловое сопротивление переход-корпус  Переходное тепловое сопротивление переход-среда  Тепловое сопротивление  Выбираем для диода ВЛ-320 охладитель ОА-016, для которого тепловое сопротивление охладитель-окружающая среда  Переходное тепловое сопротивление  3.6 Определение числа параллельно соединенных диодов в вентильном плече выпрямителяТепловое сопротивление переход-среда Rthja= Rthjc+ Rthch + Rthha = 0,09+0,01+0,28 = 0,38 °С/Вт. Максимально допустимый средний ток диода при заданных условиях работы  Число параллельных ветвей вентильного плеча  Округляем полученный результат в сторону увеличения и получаем искомое значение, т.е.  = 4.Средний ток одного вентиля в номинальном режиме работы выпрямителя  Мощность потерь в диоде от тока предварительной нагрузки   Температура нагрева полупроводниковой структуры диода от тока предварительной нагрузки  Допустимый прямой ток перегрузки вентиля  Число параллельных ветвей вентильного плеча выпрямителя, рассчитанное для режима перегрузки,  Ударный ток короткого замыкания выпрямителя  Количество параллельных ветвей вентильного плеча, способных выдержать ударный ток короткого замыкания выпрямителя,  За число параллельных ветвей вентильного плеча принимаем большую из трех величин:   ,  . В нашем примере это . После округления получаем а = 8.3.7 Определение числа последовательно соединенных диодов в вентильном плече выпрямителяКоличество последовательно соединенных диодов в вентильном плече агрегата, работающего в номинальном режиме,  Число последовательно соединенных вентилей в плече, определяемое по повторяющемуся коммутационному перенапряжению,  и по неповторяющемуся перенапряжению  Из сравнения вн, вк, вп между собой видно, что наибольшим из этих коэффициентов является вк, поэтому после округления получаем в = 3. Сопротивление резисторов, шунтирующих диоды с целью равномерного распределения обратного напряжения,  Для равномерного распределения тока по параллельно соединенным ветвям применяем подбор диодов по величине прямого падения напряжения. На рисунке 3 изображена принципиальная схема рассчитанного выпрямителя. На его выходе подключен сглаживающий фильтр, состоящий из дросселей и конденсаторов. Элементы L1 – L6 и C8 – С13 образуют резонансные цепи, с помощью которых ослабляются гармоники, оказывающие наибольшее мешающее воздействие на линии связи. Параллельно каждому плечу выпрямителя подключены разрядники P2 – Р5, позволяющие предохранить вентили схемы от коммутационных перенапряжений. В связи с тем, что разрядники срабатывают за время от 2 до 20 мксек, а перенапряжения возникают в доли микросекунды, параллельно веннтильному плечу подключается демпфирующая цепь состоящая из последовательно соединенных конденсатора и резистора (C4R2; C5R3; C6R4; C7R5 ). Наличие конденсатора снижает скорость нарастания напряжения на вентильном плече, а резистор служит для подавления колебательного процесса, вызванного емкостью подключаемого конденсатора и паразитной индуктивностью соединительных шин цепи. Сопротивление демпфирующего резистора составляет несколько десятков Ом. Для исключения короткого замыкания при пробое депфирующего конденсатора, в отмеченную выше последовательную цепь, может включаться плавкий предохранитель (FU1 – FU9).  Рисунок 3 – Схема выпрямителя Принципиальная схема вентильного плеча (групповой вентиль) изображена на рисунке 4. Групповой вентиль (Вп) состоит из восьми параллельно соединенных ветвей, каждая из которых образована тремя диодами. Число параллельных ветвей определяется максимальным током выпрямителя и током короткого замыкания (с учетом времени отключения защитой), а число последовательно соединенных вентилей — повторяющимся напряжением в ветви с учетом колебания напряжения в питающей сети. С помощью резисторов, изображенных на схеме, осуществляется выравнивание режима работы всех полупроводниковых приборов. Резисторы R1 – R3 служат для равномерного распределения напряжения между последовательно соединенными вентилями, а резисторы связи R4 – R17 – для выравнивания тока между параллельно включенными вентилями [5]. Значения этих резисторов выбираются в 3÷4 раза меньше прямого сопротивления диодов.  Рисунок 4 – Схема вентильного плеча ПРИЛОЖЕНИЕ А Ряд номинальных значений мощностей трансформаторов, выпускаемых промышленностью, Sтн, кВА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Электронная и ионная техника/ Засорин С. Н. и др. Изд. 2-е. М.: Транспорт, 1973. 440 с. 2. Прохорский А. А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учебник для техникумов жел.-дор. трансп. Изд. 4-е. М.: Транспорт, 1983. 496 с. 3. Полупроводниковые выпрямители/ Беркович В. И. и др. Изд. 2-е. М.: Энергия, 1978. 448 с. 4. Чебовский О. Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. Изд. 2-е. М.: Энергоатомиздат, 1985. 400 с. 2-е. М.: Энергоатомиздат, 1985. 400 с. 5. Звездкин М. Н. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Транспорт, 1985. 263 с. ОГЛАВЛЕНИЕ
|