Диоды и тиристоры в преобразовательных установках

Научная библиотека

Научная библиотека

Диоды и тиристоры в преобразовательных установках

Диоды и тиристоры в преобразовательных установках/М. И. Абрамович, В. М. Бабайлов, В. Е. Либер и др.— М.: Энергоатомиздат, 1992.—432 с.

Рассмотрены режимы работы диодов и тиристоров, разработана методика их выбора для применения в системах преобразовательных установок (устройств). Описаны методы обеспечения надежной работы диодов и тиристоров. Приведены примеры расчетов.

Для специалистов, занимающихся разработкой, проектированием и эксплуатацией полупроводниковых преобразовательных устройств.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ
Глава 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ И ТРИОДНЫХ ТИРИСТОРОВ, НЕ ПРОВОДЯЩИХ В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ
1.2. ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД
1.3.СИЛОВОЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ ДИОД
Проводящее состояние силового диода.
Переходный процесс включения силового полупроводникового диода.
Переходный процесс выключения силового полупроводникового диода.
1.4. СИЛОВОЙ ТРИОДНЫЙ ТИРИСТОР, НЕ ПРОВОДЯЩИЙ В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ
Обратное непроводящее состояние тиристора.
Закрытое состояние тиристора.
Процесс включения тиристора. Эффект di/dt. Открытое состояние тиристора.
Процесс выключения тиристора. Эффект dU/dt.
Глава 2. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВЫХ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
2.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИЛОВЫХ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
Основные электрические параметры силовых тиристоров.
2.3. ОСНОВНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
2.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛОВЫХ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
Классификация силовых полупроводниковых диодов и тиристоров по конструкции.
2.5. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ диодов И ТРИОДНЫХ ТИРИСТОРОВ, НЕ ПРОВОДЯЩИХ В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ
Условное обозначение типоисполнения диодов и тиристоров.
2.6. ОСОБЕННОСТИ СИЛОВЫХ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ КАК ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, КОМПЛЕКТУЮЩИХ СХЕМУ СИЛОВОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
Глава 3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ И УСЛОВИЙ ИХ ОХЛАЖДЕНИЯ
3.1. РЕЖИМЫ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
3.3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ
Рекомендуемая нагрузка диодов и тиристоров.
Исходные данные и последовательность расчета.
Глава 4. РАСЧЕТ И ВЫБОР ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ. УСЛОВИЙ ИХ ОХЛАЖДЕНИЯ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ
4.1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТИПА СПП И УСЛОВИЙ ЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПО РАБОЧЕМУ ТОКУ
Тепловые параметры СПП и выбор условий охлаждения.
Определение режима нагрузки СПП рабочим током.
Расчет и выбор типа СПП, типа охладителя и скорости охлаждающей среды при неизменном рабочем токе.
Расчет и выбор типа прибора, типа охладителя и скорости охлаждающей среды при изменяющемся рабочем токе.
4.2. ВЫБОР КЛАССА СПП ПО РАБОЧЕМУ НАПРЯЖЕНИЮ
Определение класса СПП.
4.3. ПРОВЕРКА СПП И УСЛОВИЙ ЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ НАГРЕВА РАБОЧИМ ТОКОМ
Расчет температур перегрева перехода СПП в рабочем режиме.
4.4. ПРОВЕРКА СПП ПО АВАРИЙНОМУ ТОКУ
Проверка СПП при синусоидальной форме импульса аварийного тока.
Проверка СПП при несинусоидальной форме аварийного тока.
4.5. ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ СПП
Время выключения.
Критическая скорость нарастания тока при включении.
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии СПП.
Время обратного восстановления.
4.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ
Выбор параметров управляющих импульсов.
Расчет мощности потерь на управляющем электроде.
4.7. ПРИМЕР РАСЧЕТА И ВЫБОРА СПП И УСЛОВИЙ ЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Расчет и выбор типа СПП и условий его охлаждения но рабочему току.
Проверка выбранного СПП и условий охлаждения по температуре нагрева перехода рабочим током.
Проверка СПП по аварийному току.
Выбор коммутационных параметров СПП.
Определение параметров управляющих импульсов и источника управления.
Глава 5. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДИОДЫ И ТИРИСТОРЫ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ В НОРМАЛЬНЫХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ
5.1. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ И СРЕДСТВАМ ОГРАНИЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
5.2. ВЫБОР ВИДА И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ АВАРИЙНОГО ТОКА
5.3. ОГРАНИЧЕНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА СПП
Получение исходных данных для выбора схем и расчета параметров элементов устройств ограничения коммутационных перенапряжений, создаваемых СПП.
Расчет параметров элементов устройств ограничения коммутационных перенапряжений, создаваемых СПП.
Воздействие перенапряжений, возникающих при запирании СПП, на другие тиристоры преобразовательных схем.
5.4. ОГРАНИЧЕНИЕ СХЕМНЫХ И СЕТЕВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА СПП
Схемные перенапряжения
Уменьшение уровня переиапряжения на вентилях
Схемные перенапряжения эпизодического характера
Расчет параметров устройства для ограничения сетевых и схемных перенапряжений.
Расчет ограничительных устройств для подавления схемных перенапряжений.
Ограничение скорости нарастания и спадания тока СПП.
Некоторые явления, связанные с процессом отпирания тиристоров.
Расчет коммутационных потерь в СПП.
5.5. ГРУППОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СПП
Последовательное соединение СПП
Групповое соединение СПП
5.6. НЕКОТОРЫЕ СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Глава 6. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДИОДЫ И ТИРИСТОРЫ В СХЕМАХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
6.1. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ ИЗМЕРЕНИЙ
6.2. ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНЕГО И ЭФФЕКТИВНОГО ТОКА, ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ СПП, И МОЩНОСТИ ПОТЕРЬ В СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ
6.3. ИЗМЕРЕНИЕ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТОКА В ПРОЦЕССЕ ВКЛЮЧЕНИЯ И ВЫКЛЮЧЕНИЯ СПП
6.4. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА СПП
6.5. КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОВ И ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СПП
6.6. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДИОДЫ И ТИРИСТОРЫ
6.7. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ БЫСТРОМЕНЯЮЩИХСЯ ТОКОВ С ПОМОЩЬЮ БЕЗЫНДУКТИВНЫХ (МАЛОИНДУКТИВНЫХ) ШУНТОВ
Глава 7. ОХЛАЖДЕНИЕ ДИОДОВ И ТИРИСТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
7.1. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОХЛАДИТЕЛЯМ СПП
Классификация охладителей.
7.2. КОНСТРУКЦИИ ОХЛАДИТЕЛЕЙ
7.3. ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ СПП
Прижимные устройства системы «СПП—охладитель».
Компоновка системы «СПП — охладитель» в ПУ с естественным воздушным охлаждением.
Температурное поле среды вокруг нагретых СПП с охладителями при наличии в вентильной секции ПУ воздухоотводящих экранов и перфораций.
Переходное тепловое сопротивление «контактная поверхность — охлаждающая среда» теплоотводов СПП.
Аэродинамическое сопротивление теплоотводов.
Потери напора на преодоление сил трения в прямоугольных межреберных каналах теплоотвода охладителя на участке безотрывного течения.
7.4. ЖИДКОСТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ СПП
Выбор электроизоляционных материалов для охладителей СПП.
7.5. ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ПОГРУЖНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ СПП
Критические плотности теплового потока и коэффициенты теплоотдачи.
Конструкции систем испарительного погружного охлаждения СПП.
Глава 8. НАДЕЖНОСТЬ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
8.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ
8.2. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ СПП И ИХ ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
Зависимости ПН от режимов работы.
8.3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И КОНТРОЛЯ ПН СПП
Режимы проведения испытаний СПП на надежность.
Методы неразрушающего контроля СПП.
8.4. ВИДЫ И МЕХАНИЗМЫ ОТКАЗОВ СПП
8.5. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СПП В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ
Методика определения класса РЭ.
Методика расчета ПН СПП в постоянных режимах работы.
Методика расчета ПН СПП в циклических режимах.
Методика расчета ПН СПП в переменных и комбинированных режимах.
Некоторые практические рекомендации по расчетам ПН СПП.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ