Страницы: << 1 2 3 4 [5] 6 7 8 9 10 11 12 .... >>

. тепловой режим, т. е. равновесие между количест-^Ш тепчоты Q, выделившейся в вентиле в единицу вре-^В°ни /количеством теплоты Q', рассеянной в воздуш-^ме" _среду также в единицу времени. В этом режиме Q= ^др^д'—Рв, где Р_в — рассеиваемая вентилем и охладителем мощность. ......

В установившемся режиме Q=Qi+Q₂, где Qi — теплота переходящая в охлаждающую среду через основание корпуса вентиля и далее через охладитель; Q₂ — теплота, выделяющаяся в охлаждающуюся среду непосредственно через корпус и гибкий вывод (обычно Q2<^Q\ и им можно пренебречь), поэтому допустимо считать, что

Схему теплопередачи можно представить в виде ее аналога — электрической схемы на рис. 1.19,6. Здесь э д. с. генератора ГТ (генератора теплоты) представляется перепадом температур ток — тепловым потоком , а омическое сопротивление це-_пИ — установившимися тепловыми сопротивлениями вентиля контакта между корпусом вентиля и охладителем н собственно охладителя R'_ro.

Сопротивлениепредставляет собой отношение перепада температурмежду р-п Структурой и основанием корпуса вентиля (температура которого t_K) к среднему значению рассеиваемой мощности Р_в в установившемся режиме, т. е.

(1.2)

Аналогично определяются сопротивления:

н

МощностьВт, приближенно находится как

(1-5)

^гд.^е—действующее значение прямого (анодно-

го) тока, А;— пороговое напряжение (см. рис. 1.5), В;

— сопротивление вентилясм.

Рис. 1.5).

значения для отдельных экземпляров вентилей Одного типа колеблются в довольно широких пределах из-за технологических отклонений. Сопротивление

Rt,o зависит от вида охлаждающей среды, скорости _et движения, конструкции охладителя и, наконец, от качества сборки охладителя с вентилем и также имеет техно, логический разброс. Поэтому заводы-изготовители для гарантии надежной работы выпускаемых вентилей исходят из наибольшего допустимого (браковочного) значения /?_г._в для вентилей одного типа и указывают это значение в паспорте вентиля. То же относится и к охладителям.

При известных значенияхиз (1.4) нетрудно

определить максимальную мощность потерь АР_тах в вентиле, которая еще может быть отведена с помощью данного охладителя без превышения максимально допустимой температуры р-п структуры:

(1.6)

Например, тиристор ТЛ-160 с типовым охладителем М-6Л, изготовленным из меди, имеет установившееся тепловое сопротивление R_T= 1,45° С/Вт. Поэтому прн температуре р-п структуры ^.„ = 140° С и температуре охлаждающего воздухаои можег рассеять

мощность

Большое значение для улучшения условий отвода теплоты от вентиля имеет качество обработки контактной поверхности охладителя, по которой происходит соприкосновение корпуса вентиля с охладителем. Эта поверхность должна быть чистой и без заусенцев. Необходимо, чтобы основание корпуса вентиля соприкасалось с охладителем по всей поверхности. Для улучшения теплового контакта целесообразно покрывать контактирующие поверхности специальными составами, например техническим вазелином. При монтаже вентилей штыревого типа на охладителях должен быть обеспечен определенный закручивающий момент. Значение этого момента приводится в информационных материалах завода-изготовнтеля. Так, при установке тиристора ТЛ-160 на стандартном охладителе закручивающий момент должен быть равен 50 Н-м. При меньших значениях закручивающего момента возрастет тепловое сопротивление Rt, ^чт0 приведет к повышению температуры t_p.„. Однако значительное увеличение закручивающего момента сверх нормы также недопустимо, поскольку может привести к повреждению вентиля.

ГЛАВА ВТОРАЯ

СИЛОВЫЕ СХЕМЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вентильный преобразователь осуществляет преобразование электрической энергии — энергии переменного ³ _{а в} энергию постоянного тока (выпрямляет переменный ток) или, напротив, энергии постоянного тока в энергию переменного тока (инвертирует постоянный ток).

Для питания двигателей постоянного тока используются неуправляемые и управляемые вентильные преобразователи. В неуправляемом преобразователе в качестве вентилей применяются диоды. Выходное напряжение преобразователя (на стороне постоянного тока) не регулируется. Электроэнергия в таком преобразователе всегда потребляется из сети переменного тока и отдается в цепь постоянного тока.

Управляемый преобразователь собирается на тиристорах. Здесь возможно изменение напряжения преобразователя на стороне постоянного тока по значению и по знаку за счет соответствующего управления тиристорами. В управляемом преобразователе поток энергии может быть направлен как нз сети переменного тока в цепь постоянного тока, так и наоборот.

Вентильные преобразователи выполняются с разными силовыми схемами включения вентилей (схемами выпрямления). Чаще всего используются нулевые и мостове схемы.

На рис. 2.1, а—в приведены нулевые схемы выпрямлю ния с неуправляемыми вентилями. В этих схемах вентили Д вводятся последовательно в каждую фазу втор_Ич. ной обмотки трансформатора Тр. Нагрузка Я включается между нулем трансформатора и общей точкой _Вен. тилей. На рис. 2.1, а изображена одиополупериодная ₀д. нофазная схема выпрямления (число фаз)■ В ней используется однофазное переменное напряжение Схему, приведенную на рис. 2.1,6, называют однофазной двухполупериодной схемой с нулевым выводом. Факти-чески — это двухфазная нулевая схема выпрямления.

Вторичные напряжениясдвинуты на 180°, т. е.

находятся в противофазе. На рис. 2.1, в показана трехфазная нулевая схема выпрямления. Фазовый сдвиг переменных напряжений вторичных обмоток трансформатора составляет 120*.

На всех схемах рис. 2.1, а—в в общую точку объединены катоды вентилей. Если перевернуть вентили в этих схемах, то к общим точкам будут присоединены аноды вентилей. Такие схемы будут отличаться от приведенных лишь полярностью напряжения постоянного тока: у них плюс будет сниматься с нуля трансформатора, а минус — с точки, объединяющей аноды.

Мостовые схемы выпрямления при одном и том *^е числе фаз содержат в 2 раза больше вентилей, чем нулевые. В одной группе вентилей катоды объединены ^в общую точку, а аноды присоединены к различным фазаі^ В другой группе аноды вентилей объединены в обшу¹⁰

точку, а катоды присоединены к различным фазам. Нагрузка включается между общими точками вентилей Мостовую схему можно рассматривать как последовательное соединение двух нулевых схем напрямлення (при числе фаз не менее двух), питаемых от одного трансформатора, причем в одной нулевой схеме объединены катоды вентилей, а в другой — аноды (рис, 2.2). Напряжение на нагрузке, включенной между точками М и N однофазной мостовой схемы на рис. 2.2, будет равно сумме

напряжения между точками М и 0 (выходное напряжение Ui нулевой схемы с диодами Д1 и Д2) и напряжения между точками 0 и N (выходное напряжение нулевой схемы с диодами ДЗ и Д4).

На рнс. 2.3 приведена трехфазная мостовая схема выпрямления. Здесь напряжение на нагрузке складывается из напряжения И\ трехфазной нулевой схемы на диодах Д2> ДЗ и напряжения U₂ трехфазной нулевой схемы ^на диодах Д4, Д5, Д6. Так как в мостовых схемах нагрузка включается между общими точками вентилей, то нулевая точка трансформатора может ие выводиться в схе-■ У_щЯ даже вообще отсутствовать (например, в трехфаз-°и ^Схеме, если вторичная обмотка трансформатора соединена в треугольник).

27