Параметры и стоимость тиристоров
Тип | Класс | Стоимость, руб. | Uп, В | Iп, А | IДm, А | (di/dt)кр, А/мкс | ΔUВm, В |
ТЛ171-250 | 20,2 22,1 | 2,05 | |||||
ТЛ171-320 | 23,4 25,7 | 1,65 |
Среднее Iср и действующее Iд значение тока диодного и тиристорного плеча моста получаем, пренебрегая углами коммутации и принимая форму тока плеча прямоугольной. Из диаграмм рис.2 следует, что период функций токов равен 2π, причем полпериода токи равны нулю, а полпериода - Id
. (16)
. (17)
На рис.1 условно показано, что каждое плечо моста содержит один тиристор или диод. У преобразователей электроподвижного состава значения токов и напряжений настолько велики, что не удается выбрать один вентиль с соответствующими параметрами, и плечо моста всегда содержит несколько последовательно-параллельно соединенных вентилей.
Последовательно соединенные вентили
Число последовательно соединенных вентилей nпосл выбирается из условия обеспечения допустимых значений напряжений на вентиле при пробое одного из них. В современных силовых преобразователях электроподвижного состава используются только лавинные вентили, для которых нормируется повторяющееся напряжение Uп, равное классу вентиля, умноженному на 100.
. (18)
где kповт = 1,16 – коэффициент, учитывающий возможное повышение напряжения в контактной сети на 16% по отношению к номинальному.
Рассчитанное значение nпосл округляется до ближайшего большего целого числа с целью повышения надежности выпрямителя.
3.1) Число последовательно соединенных вентилей в диодном плече моста.
Для Uп = 800 В
Для Uп = 900 В
Для Uп = 1000 В
3.2) Число последовательно соединенных вентилей в тиристорном плече моста.
Для Uп = 800 В
Для Uп = 900 В
Для Uп = 1000 В
Параллельные ветви вентилей
Число параллельно соединенных ветвей в плече моста определяется из условий обеспечения допустимых среднего и действующего значений тока вентиля. С учетом формул (16), (17) эти условия имеют вид:
(19)
(20)
где Iп – максимально допустимый средний ток вентиля, называемый предельным током;
IДm – максимально допустимый действующий ток вентиля;
kпер = 1,6 – коэффициент, учитывающий возможную перегрузку вентиля на этапах трогания и начальной стадии разгона поезда, на которых ток двигателя может превышать номинальный в 1,6 раза;
kн = 0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерное распределение тока между параллельными ветвями, связанное с разбросом вольтамперных характеристик вентилей.
Полученное из условий (19), (20) большее число округляется до ближайшего большего целого числа.
3.3) Число параллельных ветвей вентилей в диодном плече моста.
Для Iп = 200 А, IДm = 320 А (ДЛ161-200).
.
Для Iп = 320 А, IДm = 500 А (ДЛ171-320).
.
3.4) Число параллельных ветвей в тиристорном плече моста.
Для Iп = 250 А, IДm = 390 А (ТЛ171-250).
.
Для Iп = 320 А, IДm = 500 А (ТЛ171-320).
.
3.5) Стоимость комплекта вентилей диодного плеча моста.
Результаты расчета сведем в таблицу 6.
Таблица 6