Расчет силового выпрямителя. Описание принципа действия схемы. Расчёт токов на элементах схемы выпрямителя, страница 2

U_в.макс=1629∙ 1,05=1710 В

Для расчёта значений внешней характеристики используем выражение

,                                             где      U_do – напряжение холостого хода выпрямителя, В;

I_d   –  текущее значение тока нагрузки, А, задаётся в пределах от

0 до 1,5 I_dн;

I_dн  –  номинальное значение тока нагрузки выпрямителя, А, берётся из исходных данных.

По полученным данным строим внешнюю характеристику выпрямителя f( (рисунок 3).

Таблица 1 – Результаты расчёта значений внешней характеристики

	1629	1602	1575	1548
	0	1300	2600	3900

Рисунок 2– Внешняя характеристика выпрямителя

Расчёт токов на элементах схемы выпрямителя

Среднее значение тока вентильного плеча при номинальном токе нагрузки

I_в.ср = I_dн· к₃,                                                        

где      к₃ –   коэффициент, числовое значение которого выбирается по таблице

1 [1].

По этой же таблице определяются и  коэффициенты  к₄ - к₇.

I_в.ср=2600∙ 0,33=858А

Максимальное значение тока вентильного плеча в номинальном режиме

I_в.макс  = I_dн· к₄ ,                                                 

где      к₄  –  коэффициент, зависящий от свойств схемы выпрямителя.

I_в.макс=2600∙1=2600 А

Действующее значение тока вторичной обмотки вентильного трансформатора в номинальном режиме

I₂= I_dн· к₅,                                                     

где      к₅ –   коэффициент, зависящий от свойств  схемы выпрямителя.

I₂=2600∙0,81=2106 А

Действующее значение тока первичной обмотки вентильного трансформатора в номинальном режиме

,                                                         

где      к₆  –  коэффициент, зависящий от свойств схемы выпрямителя;

к_T   –  коэффициент трансформации трансформатора.

А

Выбор вентильного трансформатора

Условная мощность выпрямителя, Вт:

P_do  = U_do· I_dн,                                                   

P_do=1629∙2600=42,4∙10⁵ Вт

Типовая мощность вентильного трансформатора, кВ·А

,                                                       

где       к₇  – коэффициент, зависящий от свойств схемы выпрямителя.

 кВ∙А ,

После расчёта мощности вентильного трансформатора выбираем по справочнику типовой трансформатор. Мощность S_тн этого трансформатора равна или несколько больше значения S_т.

Выбираем трансформатор с S_тн =6300 кВ∙А.

Выбор вентилей выпрямителя

При определении вентиля из справочных данных на предельно допустимые значения выбираем для конкретного диода I_FAVmи проверяем его на удовлетворение неравенству

0,2·I_в.ср < I_FAVm < 1,3· I_в.ср                                         

171,6 < I_FAVm < 1115

Для нашего случая выбираем диод Д143-800, для которого  I_FAVm = 800 А. Это значение удовлетворяет условию.

Выписываем предельно допустимые и характеризующие параметры диода Д143-800.

Максимально допустимый средний прямой ток I_FAVm  =800 А.

Повторяющийся импульсный обратный ток I_RRM = 50·10^-3  А.

Ударный неповторяющийся прямой ток I_FSM =16,5·10³ А.

Повторяющееся импульсное обратное напряжение U_RRM = 4000 В.

Импульсное рабочее обратное напряжение U_RWM = 3200 В.

Пороговое напряжение U_TO =1,0 В.

Дифференциальное прямое сопротивление диода r_Т = 0,32·10^-3 Ом.

Максимально допустимая температура перехода T_jm = 175⁰С.

Тепловое сопротивление переход-корпус R_thjc =0,034 ⁰С/Вт.

Переходное тепловое сопротивление переход-корпус Z_(th)tjc =0,025 ⁰С/Вт.

Переходное тепловое сопротивление переход-среда Z_(th)tja =0,03 ⁰С/Вт.

Тепловое сопротивление R_thch= 0,01 ⁰С/Вт.

Выбираем для диода Д143-800 охладитель О243-150, для которого тепловое сопротивление охладитель - окружающая среда R_thha = 0,06 ⁰С/Вт.