In Л п rfin"

Рис. 4.17. Пояснение к построению зависимостей мощности потерь Рш({\ и Plotit), эквивалентных по нагреву мощности Р,„,(г):

а-зависимость от времени усредненной по периоду Г= 1 суммарной мощности потерь P,„t в СПП; 6, в-упрощенные кривые зависимости от времени суммарной мощности потерь Ри, и Рм,, эквивалентной Р„, на расчетном интервале xj, и на расчетном интервале Тр соответственно

так же как и зависимость ipuif), имеет ступенчатую форму (рис. 4.17).

Полную мощность потерь на v-й ступени можно представить в следующем виде: • для диода

Ptot\ = (лп v+(лк) v+RG WK) vi (4.51а)

для тиристора

Ptot\ - Рт (AV) vPr lAV) v + PrQ (AV) v +

+ Pd {AV) v + PtT (AV) v + Pg (AV), (4.5\6)

где Pf(av)v, Pt(AV)v-средняя мощность прямых потерь в открытом состоянии диода и тиристора соответственно на v-й ступени; Prav)v-средняя мощность потерь на v-й ступени, обусловленная обратным током; Prq(av)v-средняя мощность потерь при выключении на v-й ступени; Pd(av)v-средняя мощность потерь в закрытом состоянии тиристора на v-й ступени; Ptt(AV)v-средняя мощность потерь при включении тиристора на v-й ступени; Pg(av)-средняя мощность на управляющем электроде тиристора. 108

FfmpT(Av))

Рис. 4.18. Зависимость средней мощности потерь PFiAV){PTiAV)i от тока huv)(h{AV)j и угла проводимости Р:

Р1>Р2>Рз>Р4

При расчетах температур лчмГт-ми перегрева потери мощности

Pr{AV)\> Pd(AV)\ и Pg(AV)v

можно не учитывать, так как их сумма по сравнению со значением остальных учитываемых потерь мала.

При /<200 Гц и естественной коммутации СПП напряжением источника питания расчет производится по формулам:

ДЛЯ диода

Pfot м=Рр (av) V i (4- 52а)

для тиристора

Pto.. = PT(av).- (4.526)

При 200 Гц</<630 Гц, а также при /<200 Гц и принудительной емкостной коммутации расчет проводится по формулам:

для диода

1. Ptotv~PF(av)v + PRQ(av)v:: (4.53а)

J ДЛЯ тиристора

Ptotv = PTlAV)v + PRQlAV)v + PTTlAV}v

(4.536)

Мощность потерь Pf(av)v и Pt(av)v определяют по приведенным в информационном материале выбранного СПП зависимостям PF(av)-f{h(av)) и PT(av)=f{hiAV)) cootbctctbchho,

заданным при различных углах проводимости Р, при синусоидальной и прямоугольной формах тока (рис. 4.18).

Средний ток в открытом состоянии на v-й ступени для диода

4(;K)v = /EMv/№.xAv/i . (4.54)

где Iemv-ток на v-и ступени зависимости IemV av. Кг-коэффициенты для тока /емv. определяемые по графикам рис. 4.3 и 4.5.

(Средний ток в открытом состоянии на v-й ступени для тиристоров определяют также по формуле (4.54). Если значения тока IpAvyv или Itiav)v на v-й ступени больше тока, для которого в информационном материале для выбранного СПП заданы зависимости Рр(ау)=/{1р(ау)) и PTiAV)=.f{lT(av)), что возможно В рсжимс изменяющегося рабочего тока, то мощность потерь определяют по формулам: для диода

Pf(AV)v=Uто Jp(Ar)v + > тК%1р (AV)v\

(4.55а)

для тиристора

у =30" у = 0

180 уЗ,зл.град

Рис. 4.19. Зависимость коэффициента формы Аф от угла проводимости р и угла

опережения выключения у при синусоидальной форме тока (-) и при

трапецеидальной форме (---)

PtuV)v-U 1о1т(ау)\ + Гт1%1т(ау)м, (4.556)

где Кф-коэффициент формы тока (рис. 4.19).

Средняя мощность потерь при включении тиристора на v-й ступени определяется приближенно из выражения

(4.56)

rrMK)v~0,22C/A,/A,f,/, (4.57)

где С/д,-напряжение на тиристоре в закрытом состоянии на v-й ступени непосредственно перед включением; /ду-ток тиристора в открытом состоянии на v-й ступени сразу после включения; tgr-время нарастания при включении тиристора по управляющему электроду; -сопротивление нагрузки.

. Выражения (4.56) и (4.57) получены при допущении, что нагрузка активная, а нарастание тока и уменьшение напряжения на интервале коммутации происходят по экспоненте с одинаковой постоянной времени (рис. 4.20). Такое допущение приемлемо, так как при индуктивном характере нагрузки скорость нарастания тока невелика, а напряжение на приборе падает относительно быстро, и, следовательно, мощность потерь меньше, чем при активной нагрузке. При емкостном 110