10 го 30 4fO so ео уо во - до г.мкс

2500

Рис. 5.11. Восстанавливающееся напряжение на СПП при колебательном процессе демпфирования

значения. С учетом действия обратного тока й?Ыак/Л=200 В/мкс, а без учета этого фактора dUfjdt-1000 В/мкс. Поэтому учет обратного тока целесообразен.

Пример 5.5. Рассмотрим схему инвертора, работающего на повышенной частоте, с быстродействующими СПП. В данном случае более существенньп! оказывается ограничение максимальной амплитуды обратного напряжения и допустимо крутое нарастание обратного напряжения. Поэтому целесообразно выбрать апериодический режим /?С-контура. Дано: Быстродействующий тиристор используется в схеме автономного трехфазного параллельного инвертора;

I [/, = 600 В; /гм = 600 А;

\ Г=100 А/мкс; L=-=6-10-« Гн; /=1,5кГц. I dijdt

Классификационные параметры быстродействующего тиристора:

/г(л») = 400 А;

егг=230-10-« Кл;

„ = 2,7 • 10" с; Л Для классификационного режима

; Г,=50-10-«с. J . . ,"

Решение. Параметры тиристора для данного режима работы: ё„ф = 990 10"" К; г„ф=5,5мкс; /„ф=360А.

Определяем : Определяем /2

1гф 360

2 = -«1 = 5,5 10--3,6 10- = 1,9 10-« с. Определяем т:

Т;=0,53 /2 = 0,53-1,9-10- = 1-10" с. Соотношение

Crm/Ck= 1000/600= 1,67. Мопщость потерь в случае использования тиристора в данном режиме без ограничительных устройств

/>= И/=еггфк/=990-10--600-1500 = 890 Вт.

Поскольку допустимая величина общих потерь для данного прибора составляет 500 Вт, коммутационные потери выключения не должны превышать 50 Вт. Поэтому необходимо использовать средства для ограничения потерь в данном слзгчае за счет уменьшения накопленного заряда до 70- 100 мкКл. Здесь, как показано ниже, не может быть использовано снижение тока, снижение di/dt, снижение напряжения. Требуется использование реакторов с насыпающимися магнитопроводами.

Так, di/dt необходимо уменьшить до

I di/dt I р,б=I di/dt \ \ Р„. „„„/Р, х2 А/мкс,

что не отвечает требуемому режиму схемы. Аналогично не приемлемы решения с уменьшением тока и напряжения.

Подбор параметров реакторов с насьнцающимися магнитопроводами производится на основании соотношения (5.6) и (5.7).

Берем реактор с /сх=10А; /ст=10 * с;

еггф=990ехр--10-10=638-100=538 • 10.- Кл.

Этого недостаточно, поскольку потери выключения составят:

Р;ы«= Wf=QrrUJ53S 10- -600-1500 =484 Вт.

Берем реактор с /сг=20 А; /ст=15-10~ с;

„ .гЛ00-1О*-15-10\ ./400\ , СФ=5,5(- J0,4(-J0,1=22,5 мкс;

[ е;;ф=990ехр-2-20-15=475-300= 175-10- Кл.

i Поскольку обратный ток спадает по закону г„=/„ехр--,

остается f 2 = 2,04 мкс и значение обратного тока после окончания ступени тока

2e;u 2i75io-

г /г.ф--204.10-6-171 А.

Потери составят:

Р" = 17510--600-1500=167 Вт.

Шунтируем насыщающийся реактор с /ст=20 А и Гет=15мкс сопротивлением 60 Ом. Тогда ток ступени /„=30 А,

,:,.55(М:1>.4ро,,=»,.м.;

е;;:ф=990ехр(-)-30-15 = 25 мкКл

к моменту окончания ступени тока. Накопленный заряд соотвегствует Гф спадающего обратного тока и выделяющимся потерям в структуре СПП:

г„ 2е;;ф 2,25-10-

"»"~~~2,04-10-«-

Мощность потерь выключения

P==Q ггф UJ= 25 - 600 -1500 = 22,5 Вт.

Принимаем С=/?С/т, = 3; F=l,6, тогда по графику рис. 5.10

/г=/, ;;:ф=1,6-600/2,5=40 Ом;

С=СТ; г=3,1/40=0,075 мкФ;

• /г 1600 0,075-10-*

4L~ 4,6 10"* ~ "

Процесс апериодический, и использование графика рис. 5.10 обосновано.

Проведем контрольный расчет значений восстанавливающегося обратного напряжения по формуле (5.10):

\ =74-(60-Т-610-«-о!о75-10-* = 2*"

R 40

=0,56;

4XL 4-2,98 10*-6-10-*