включается диод VD0, который шунтирует нагрузку на интервале
. Другое назначение VD0 заключается в том, что хотя очень часто защиту УВ при перегрузке по току и к.з. в нагрузке осуществляют посредством снятия импульсов управления с тиристоров в момент перегрузки, однако в рассматриваемой схеме при RL-нагрузке при снятии сигнала управления с тиристоров и отсутствии VD0 не все тиристоры закрываются, тот тиристор, который проводил ток до снятия сигнала управления, продолжает его проводить. В результате , несмотря на то, что импульсы управления не поступают. Для обеспечения запирания всех тиристоров включается VD0.Рис. 2а.
. Рис. 2б.Рис. 2в.
.Определим коэффициенты изменения питающего напряжения
Определим (ориентировочно) активное сопротивление и индуктивность рассеяния фазы трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке:
В нашем случае при соединении обмоток звезда-звезда, Kr=2,5, KL=10-3, S=3 и Bm=1 Тл при fc=400 Гц.
В качестве материала сердечника выбираем сталь Э330 толщиной 0,15мм, для которой ориентировочно принимаем Bm=1Тл.
Определим падение напряжения на активном сопротивлении трансформатора при минимальном и максимальном токах нагрузки:
Определим потери выпрямленного напряжения, обусловленные коммутацией, при минимальном и максимальном токе нагрузки:
Определим (ориентировочно) падение напряжения на активном сопротивлении дросселя фильтра при максимальном и минимальном значении тока нагрузки:
Максимальное среднее значение выпрямленного напряжения на входе фильтра (с учетом потерь на элементах):
- предварительное падение напряжения на тиристоре и диоде соответственно (при выборе элементов значения будут уточняться).Минимальное фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора при минимальном напряжении сети:
Номинальное и максимальное фазное напряжение вторичной обмотки:
Минимальное среднее значение напряжения на входе фильтра:
Максимальный угол регулирования:
Среднее значение напряжения на входе фильтра и угол регулирования в режиме, соответствующем максимальной токовой нагрузке нулевого вентиля:
Средний ток тиристоров и диодов выпрямителя в режиме максимальной токовой нагрузки:
при
при
и наличии нулевого вентиля:Действующее значение тока тиристоров и диодов в режиме максимальной нагрузки (при
):Среднее и действующее значение тока нулевого вентиля в режиме
:Обратное напряжение на вентилях выпрямителя:
На основании данных расчета из справочника выбираем:
а) оптронные тиристоры типа ТО142-80 шестого класса с параметрами: допустимое повторяющееся напряжение
, рекомендуемое рабочее напряжение , предельный ток , пороговое напряжение , динамическое сопротивление в открытом состоянии , импульсный отпирающий ток управления , импульсное отпирающее напряжение управления = 2,5 В, неотпирающий ток управления .б) диоды Д112-16 третьего класса с параметрами: повторяющееся импульсное напряжение
, предельный ток , пороговое напряжение , динамическое сопротивление , диапазон рабочих температур (-50…+150°С).Мощность статических потерь в тиристоре:
Мощность статических потерь в диоде:
Мощность статических потерь в нулевом вентиле:
Требуемая площадь теплоотводящего радиатора для тиристора:
где
- коэффициент теплоотдачи, зависящий от конструкции материала и степени чернения теплоотвода; для черненного ребристого алюминиевого теплоотвода . - максимальная рабочая температура перехода, которая для надежности выбирается на 10…20°С меньше . - тепловое сопротивление между корпусом и теплоотводом, в нашем случае выбираем . Для уменьшения теплового контактного сопротивления поверхности корпуса вентиля и радиатора в местах контакта смазываем теплопроводящей пастой КПТ-8.Требуемая площадь радиатора для диода:
Требуемая площадь радиатора для нулевого вентиля:
Уточняем величины прямого падения напряжения на тиристоре и диоде:
Производим расчет сглаживающего фильтра. Коэффициент пульсаций
по основной гармонике на входе фильтра максимален при , из графика на рис. 2.2 [1], находим .