я струму, наприклад, внаслідок перевантаження; коротке внутрішнє замикання (пробою або втрати випрямних властивостей у одного з вентилів); коротке зовнішнє замикання.
Розрахунок робочих перевантажувальних характеристик.
перевантажувального характеристикою напівпровідникового приладу є залежність максимально допустимого струму, що протікає через прилад, від часу його протікання.
Критерієм для розрахунку є максимально допустима температура напівпровідникової структури вентиля даного типу, яка не повинна перевищуватися в процесі робочих перевантажень. Порядок розрахунку наступний.
Визначається допустима амплітуда струмів для перевантажень тиристорів тривалістю 0,01 с; 0,1 с; 1 з 10 с; 100 с; 300 с; 1000 с;
Для перевантаження тривалістю t1=0.01 с допустима амплітуда струмів для перевантажень тиристорів визначається за виразом
(7.1)
де rt1-перехідне тепловий опір, відповідне тривалості еквівалентного прямокутного імпульсу потужності тривалістю 6 мс.
- потужність втрат за рахунок протікання прямого струму тиристора, що розраховується за формулою (3.4) рп - температура структури тиристора в сталому режимі при протіканні прямого струму тиристора, яка визначена у формулі (3.5)
- максимально допустима температура структури тиристора, згідно з його параметрами ()
Перехідні теплові опори знаходимо за рис. 7.1 (для різних значень перевантажень).
Знаходимо допустиму амплітуду струму для перевантаження тиристорів тривалістю при t2=0.1с
(7.2)
де rt2-перехідне тепловий опір при t2=0.1 с;
- перехідне тепловий опір за час, мс;
Ом і Ом,
Кс=3,5 - коефіцієнт скважности імпульсів потужності.
Знаходимо допустиму амплітуду струму для перевантаження тиристорів тривалістю при t3=1с
(7.3)
де rt3 - перехідне тепловий опір при тривалості перевантаження тиристорів 1с.
Знаходимо допустиму амплітуду струму для перевантаження тиристорів тривалістю при t4=10с
(7.4)
де rt4 ??- перехідне тепловий опір при тривалості перевантаження тиристорів 10с.
Знаходимо допустиму амплітуду струму для перевантаження тиристорів тривалістю при t5=100с
(7.5)
де rt5 - перехідне тепловий опір при тривалості перевантаження тиристорів 100с.
Знаходимо допустиму амплітуду струму для перевантаження тиристорів тривалістю при t6=300с
(7.6)
де rt6 - перехідне тепловий опір при тривалості перевантаження тиристорів 300 з
Знаходимо допустиму амплітуду струму для перевантаження тиристорів тривалістю при t7=1000 з
(7.7)
де rt7 - перехідне тепловий опір при тривалості перевантаження тиристорів 1000c
Остання точка при тривалості перевантаження 1000с відповідає амплітудному значенням струму Iпо
Робоча перевантажувальна характеристика зображена на рис. 7.2.
Розрахунок аварійних перевантажувальних характеристик
При перевантаженнях аварійного характеру, т.е при одноразовому відключенні тиристорного випрямляча під час перевантажень і коротких замикань допускається одноразове перевищення максимально допустимої температури напівпровідникової структури протягом невеликого інтервалу часу.
Аварійні перевантажувальні характеристики являють собою залежність амплітуди струму перевантаження від тривалості перевантаження. Аварійні перевантажувальні характеристики застосовуються при виборі захисту від перевантажень і короткого замикання тиристорного випрямляча.
Для розрахунку аварійні перевантажувальних характеристик повинна використовуватися пряма гілка вольт-амперної характеристики, знятої при максимальній температурі до значення ударного струму тиристора з прямим максимальним падінням напруги рис. 7.3. Ці вимоги викликані тим, що при великих токах може порушитися лінійність прямих гілок, внаслідок чого використання звичайних рівнянь цих характеристик призводить до значних помилок. Розрахунок характеристики починається з 20 мс. Перша точка характеристики 10 мс є значення ударного струму, який задається в довідниках при температурах і рис. 7.4. Оскільки частота імпульсів навантаження приймається рівною 50 ...
