Расчет токов диодного (тиристорного) плеча
Параллельное соединение полупроводниковых приборов (в плече преобразователя)
Основные положения
Силовые полупроводниковые приборы применяются для комплектования в выпрямительных и инверторных преобразователях, выпускаемых промышленностью для тяговых подстанций, метрополитена, железнодорожного транспорта.
Предельные параметры полупроводниковых приборов по току оказываются меньше, чем в выпускаемом промышленностью преобразователе:
IFAVm < IV
IF(OV) < IV пер
IFSM < Iуд
Аналогично предельные параметры по напряжению оказываются меньше, чем обратное напряжение, прикладываемое к ним в разработанном преобразователе:
URWM < UV MAX
URRM < UVП
URSM < UVНП
Потому при разработке и изготовлению преобразователей необходимо включать несколько полупроводниковых приборов последовательно или параллельно.
Рассмотрим методику этих расчетов.
Выпрямительные и инверторные преобразователи в процессе работы из-за колебания тока потребляемого могут испытывать номинальную нагрузку, перегрузку и короткое замыкание (к.з.). Поэтому эти режимы должны быть учтены при разработке и изготовлении преобразователя.
12.2.1 Выбор расчетного режима:
1. Режим номинальной нагрузки;
2. Режим перегрузки;
3. Режим короткого замыкания (КЗ).
Для расчета числа параллельно соединенных полупроводниковых приборов в плече необходимо рассчитать токи, протекающие через диодное плечо в преобразователе при указанных расчетных режимах.
I. Расчет среднего тока диодного–VD (тиристорного - VS) плеча при номинальной нагрузке IdН (IИН).
IdН – номинальный ток выпрямителя;
IИН – номинальный ток инвертора.
При работе преобразователя ток, протекающий через одно плечо, оказывается пульсирующим, и для выпрямителей тяговых подстанций имеет вид:
Приложить рисунок
Для расчета числа параллельно соединенных полупроводниковых приборов необходимо знать среднее значение тока плеча преобразователя, которое определяется по формуле:
(12.1')
KCX – коэффициент схемы, зависит от схемы преобразователя (или 0,5, или 1);
Ксх=0,9 для 6 и 12 п схем параллельного типа;
Ксх=1 для 6пм и 12 п схемы последовательного типа.
λV – продолжительность прохождения тока через плечо (длительность работы диодного или тиристорного плеча).