Расчет и выбор типа СПП, типа охладителя и скорости охлаждающей среды при неизменном рабочем токе.

Выбор типа СПП и условий охлаждения в режиме неизменного тока производят по расчетному току , соответствующему фактическому току СПП, приведенному к классификационным условиям. Классификационными условиями, принятыми в информационных материалах, являются однополупериодная синусоидальная форма тока, угол проводимости . град, частота импульсов тока , температура охлаждающей среды или 50° С и определенные тип охладителя и скорость охлаждающей среды.

Фактический ток нагрузки СПП приводят к классификационным условиям в связи с тем, что при этих условиях в информационных материалах заданы максимально допустимы? средние значения тока диодов и тиристоров с рекомендованными охладителями.

При правильном выборе СПП по току должно выполняться условие:

для диодов

(4.14а)

для тиристоров

(4.146)

где - расчетное значение фактического тока СПП.

При Гц и при синусоидальной или трапецеидальной форме тока расчетный (приведенный) ток СПП

где m — число параллельных СПП в эквивалентном вентиле; — коэффициент равномерности деления тока по параллельным СПП; — коэффициент, зависящий от угла проводимости и формы импульсов тока СПП на интервале (рис. 4.4); — коэффициент, зависящий от частоты импульсов тока СПП на интервале , (рис. 4.5); - коэффициент из табл. 3.1.

Число m параллельных СПП выбирают минимально возможным, принимая последовательно равным 1, 2, 3 и т. д.

При коэффициент а при значение . Такая равномерность деления тока должна быть обеспечена специальными мерами в схеме ПУ.

На рис. 4.4 и 4.5 построены усредненные графические зависимости коэффициентов для серийно выпускаемых низкочастотных диодов и тиристоров.

Уточнение расчетов, выполняемых с использованием усредненных графических зависимостей, производится в § 4.3.

При Гц и синусоидальной форме тока расчетный (приведенный) ток СПП

где - коэффициент нагрузки СПП током, зависящий от частоты f длительности импульсов на интервале и условий охлаждения (рис. 4.6 и 4.7).

При и трапецеидальной форме тока расчетный ток СПП

где - коэффициент нагрузки СПП током, зависящий от , частоты импульсов тока на интервале и условий охлаждения (рис. 4.8).

Рис. 4.4. Усредненная зависимость коэффициента от угла проводимости низкочастотных приборов при охлаждении естественном (7), воздушном (2) и водяном принудительном (3): а — при синусоидальной форме импульсов тока; б — при прямоугольной форме

Рис. 4.5. Усредненная зависимость коэффициента от частоты для низкочастотных диодов (1) и тиристоров (2)

На рис. построены усредненные зависимости коэффициентов для серийно выпускаемых диодов и тиристоров.

При воздушном охлаждении, зная , значения тока или типы СПП и охладителя, можно выбрать по приведенным в информационных материалах предельно допустимым значениям параметров СПП с рекомендованным охладителем, если условия охлаждения соответствуют указанным в этих материалах.

Если условия охлаждения СПП отличаются от оговоренных в информационных материалах, то ток диода можно уточнить по формуле [3.2]

где — пороговое напряжение; — динамическое прямое сопротивление СПП в открытом состоянии; — коэффициент формы тока; - температура охлаждающей среды (максимальная); -тепловое сопротивление переход—среда при принятой скорости (расходе) охлаждающей среды.

(см. оригинал)

Рис. 4.6. Усредненная зависимость коэффициента от длительности импульсов тока синусоидальной формы для быстровосстанавливающихся диодов при частоте 630 (1), 1000 (2), 1600 (3), 2500 (4), 4000 (5), 6300 (6), 10000 Гц. (7) и условиях охлаждения:

а — водяном принудительном; б — воздушном принудительном; в — естественном

(см. оригинал)

Рис. 4.7. Усредненная зависимость коэффициента от длительности импульсов тока синусоидальной формы для быстродействующих тиристоров при частоте 630 (1), 1000 (2), 1600 (3), 2500 (4), 4000 (5), 6300 (6), 10000 Гц (7) и условиях охлаждения:

а — водяном принудительном; б — воздушном принудительном; в - естественном

(см. оригинал)

Рис. 4.8. Усредненная зависимость коэффициента от для быстродействующих тиристоров при трапецеидальной форме импульсов тока, длительности импульсов , частоте 630 (1), 1000 (2), 1600 (5), 2500 (4), 4000 (5), 6300 (6), 10000 Гц (7) и условиях охлаждения:

а - водяном принудительном; б - воздушном принудительном; в - естественном

По этой же формуле можно определить ток тиристора .

При водяном охлаждении для определения тока и типа СПП можно также воспользоваться данными информационных материалов, приняв для СПП с односторонним охлаждением при расходе воды значение , соответствующее допустимому току СПП при воздушном охлаждении и , а при двустороннем водяном охлаждении значение тока можно принять равными максимально допустимому значению среднего тока СПП при максимальной температуре корпуса .

При проверке выполнения условия (4.14а) или (4.146) ток должен быть либо равен току , либо иметь ближайшее большее или меньшее значение. Возможность выбора прибора с током меньшим, чем , объясняется тем, что расчет по формулам производят с использованием усредненных значений коэффициентов , а фактические значения могут отличаться от усредненных как в большую, так и в меньшую сторону.