Расчет допустимых рабочих перегрузок преобразователя по току

 

Перегрузки могут возникать в рабочих и аномальных режимах (пуски, неисправности механизмов и т.д.). Их допустимость оценивается по рабочим перегрузочным характеристикам, определяющим в функции времени допустимый ток перегрузки, при котором не превышается допустимая температура p-n перехода. Допустимый ток перегрузки вентиля зависит от предварительной загрузки преобразователя и условий охлаждения. В предшествующем режиме через преобразователь протекает ток I_d, а через фазные вентили ток I_v, нагревающий p-n переход до температуры:

 

,   (6.8, 6.9)

 

где Р_ОС.СР – мощность, рассеиваемая в вентиле.

 

,

 

Амплитудное значение допустимого тока вентиля при длительности перегрузки t рассчитывается по формуле:

 

 (6.10)

 

В этом выражении коэффициенты А и В определяются следующим образом:

 

 , где (6.11)

 

Z_Т(П-С)t = Z_Т(П-К)t + Z_Т(К-О)t + Z_Т(О-С)t - переходное тепловое сопротивление переход –корпус – охладитель – среда, соответствующее времени перегрузки t, Z_Т(П-К)26, Z_Т(П-К)20 , Z_Т(П-К)6 – переходные сопротивления переход – корпус, соответствующие временам перегрузки 26, 20 и 6 мс, ⁰С/Вт.

Z_Т(П-К)26 = 0,035 ⁰С/Вт; Z_Т(П-К)20 = 0,025 ⁰С/Вт; Z_Т(П-К)6 = 0,015 ⁰С/Вт [Л. 3]

 

Для анализа возможных режимов установки в целом целесообразно определять не амплитудное значение допустимого тока перегрузки отдельного вентиля, а среднее значение тока перегрузки всего преобразователя, которое при активно-индуктивном характере нагрузки рассчитывается:

 

 (6.12)

 

Рассчитаем и построим в логарифмическом масштабе (по оси t) перегрузочные характеристики преобразователя  для двух предшествующих режимов работы (рис. 7.1):

- холостой ход преобразователя I_d = 0;

- номинальная нагрузка преобразователя I_d = I_dН

Длительность перегрузки примем равной t = 0.1; 1; 10; 100; 1000 и 10000 с.

1. Предшествующий режим – холостой ход:

Данные расчетов заносим в таблицу 6.1.

 

Табл. 6.1 Данные расчетов режима холостого хода

t, с	A	B	Iдоп.прг, A	Id прг, A
0.1	90	0,018	2159,85	1936,51
1	90	0,024	1757,46	1597,66
10	90	0,034	1362,09	1238,26
100	90	0,06	907,29	824,81
1000	90	0,09	595,36	599,19
10000	90	0,102	394,16	358,33

 

1. Предшествующий режим – номинальная нагрузка:

Данные расчетов заносим в таблицу 6.2.

Табл. 6.2 Данные расчетов режима номинальной нагрузки

t, c	A	B	Iдоп.прг, A	Id прг, A
0.1	47,12	0,018	1348,82	1226,21
1	49,59	0,024	1091,22	992,02
10	56,19	0,034	844,21	767,46
100	64,44	0,06	571,15	519,23
1000	83,41	0,09	429,46	460,41
10000	90	0,102	394,16	358,33

 

Рис. 7.1. Перегрузочные характеристики преобразователя I_dпрг = f(t)