Несовпадение прямых ветвей вольтамперных характеристик работающих диодов (тиристоров) приводит к неравномерному распределению тока между параллельно включенными приборами (рисунок Г.1, в). Это может привести к перегреву и выходу из строя наиболее нагруженного.
Одним из наиболее распространенных способов выравнивания тока между параллельно включенными диодами (тиристорами) является применение одновитковых индуктивных делителей тока (ИДТ) (рисунок Г.2, б). Схема включения ИДТ зависит от числа параллельно работающих приборов а. Если а < 6, то целесообразно применять «замкнутую кольцевую схему включения ИДТ» (рисунок Г.3, а), а при а > 6 - схему включения с "задающим тиристором" (рисунок Г.3, б) /1/.
Если выпрямитель собран из диодов, то ИДТ не применяются. Это объясняется незначительным отклонением суммарных падений напряжений в последовательно работающих диодах. Поэтому применяется метод подбора диодов по одинаковым ВАХ.
В курсовой работе выбирается схема включения ИДТ тиристорного плеча выпрямителя.
Выбор типа разработанного выпрямителя
Разработка полкпроводниковой части преобразователя завершается определением полного условного обозначения по ГОСТ 26284-84.
Для примера рассмотрим обозначение выпрямителя В-ТПЕД-3,15к-3,Зк, применяемого в настоящее время на тяговых подстанциях постоянного тока:
В – наименование (В - выпрямитель);
Т – род тока входной питающей сети (Т - трёхфазный);
П – род тока на выходе (П - постоянный);
Е – способ охлаждения (Е - естественное, П - принудительное воздушное);
Д(-) – вид используемых полупроводниковых приборов (Д - диод, нет буквы или Т- тиристор);
3,15к – номинальный выходной (для выпрямителя) ток, кА;
3,3к – номинальное выходное (для выпрямителя) напряжение, кВ.
Оформление результатов расчета
По результатам расчета необходимо на формате А4 изобразить силовую схему одного диодного (тиристорного) плеча, со всеми устройствами выравнивания напряжения и тока. На этом же листе привести спецификацию на диоды (тиристоры), резисторы и конденсаторы. В спецификации указать тип, основные параметры и число этих элементов в одном плече выпрямителя.
Характеристики и энергетические параметры
Преобразователей
Расчет угла коммутации
В процессе работы преобразователя происходит переход тока с одного плеча преобразователя на другое. Этот процесс называется коммутацией тока, а время, в течение которого происходит процесс коммутации, выраженное в угловых единицах, называется углом коммутации g.
За счет процесса коммутации изменяются формы кривых тока и напряжений в цепях схемы, среднее значение выпрямленного напряжения, высшие гармоники выпрямленного напряжения и сетевого тока, коэффициенты мощности и полезного действия.
Величина угла коммутации g зависит от схемы преобразователя, режима его работы и индуктивного сопротивления цепи коммутации /1, 2, 3/. В общем виде формулы для его расчёта имеют вид для выпрямительного режима
; (5.1)
откуда
; (5.2)
где a – угол регулирования для выпрямительного преобразователя, в расчетах принять a=0, эл. град;
КСХ – коэффициент схемы (таблица 2.1);
ХV – индуктивное сопротивление фазы цепи коммутации, приведенное к напряжению U2 У вентильной обмотки, Ом.
Индуктивные сопротивления фазы цепи коммутации определяются из следующего выражения:
(5.3)
где U2 У – номинальное действующее значение фазных напряжений вентильных обмоток, соединенных в «звезду», кВ (таблица 4.1);
uК – напряжение К.З цепи коммутации, % (таблица 3.1);
S1Н – номинальная мощность сетевой обмотки, кВА (таблица 4.2).