Convertoare statice

Dimensionarea si alegerea dispozitivelor semiconductoare al unui redresor trifazat in punte necomandat

Milea Andrei Lucian

Grupa: 122A

N=15

1.Scopul lucrarii:

Scopul lucrarii este familiarizarea cu modul de alegere a diodelor semiconductoare in cazul proiectarii unui redresor.

Stabilirea tipului diodelor potrivite pentru a executa un anume convertor comporta doua etape : alegerea si verificarea.

Cele doua etape se intrepatrund si , in cadrul unui calcul de dimensionare, se reiau ciclic pana ce

toate conditiile impuse de buna functionare a convertorului sunt satisfacute.

2.Chestiuni de studiat:

Alegerea diodelor pentru un redresor trifazat in punte.

Destinatia convertorului si datele sale nominale se vor preciza in laborator.

3.Schema montajului:

4.Date proiect:

Udn = (400 + n* 100) [V] = 400 + 15 * 100 = 1900 V

Idn = (500 + n* 40) [A] = 500 + 15* 40 = 1100A

f = 50 Hz

Conditii de suprasarcina : 400% timp de un minut

200% timp de 2 ore

TA= 400

IP=5 kA

LS=375 µH

5.Etape proiectare:

a) alegerea diodelor semiconductoare

b) alerea sistemului de racire (radiatorul)

c) verificarea din punct de vedere termic

d) verificarea la suprasarcina

Alegerea diodelor semiconductoare:

I FAV M – curentul mediu maxin suportat de dioda

V RRM – tensiune inversa repetitiva maxima

Alegerea diodelor din cadrul redresorului se face in functie de cei doi parametri .

1) Alegerea in tensiune

Udn = U iesire * pπ

sin pπ

; p=6

U iesire = U dnpπsinpπ; =

1900pπsinpπ; = 2000 V

V RM = 1,1 * Cv * U iesire; Cv ∈ (2, 2.5);

V RM = 1,1 * 2,5 * 2000 = 5500 V

Se alege o dioda cu V RRM > V RM

V RRM > 5500 V

a) Alegerea in curent:

I FAV brat = I dn3

=11003

= 366,6 A

I FAV M ≥ I FAV brat

Alegem dioda cu I FAV M≥ I FAV brat

ci ci ∈ (0.6, 0.9) ;

ci= 0.8;

I FAV M ≥ 366.60.8

=458,325

ns= VRM

VRRM∗Cs = 5500

2600∗0.8 = 1,69

Cs’= VRM

VRRM∗ns ∈ (0.6, 0.9)

Cs’= 55002600∗3 = 0.705;

Alegem 3 diode D 495 S 2600 in serie .

Calculam puterea disipat prin dioda.

PFAV= VTo * I FAV + rt * I 2FRMS

I FAV = I dn

3∗np∗cp ' = 11003∗1 = 366,6 A

I FRMS = √3 * I FAV

I FAV = I dn3

VTO = 1.06 V ( ales din catalog )

rt= 0.65 mΩ (ales din catalog)

PFAV= 1.06 * 366,6 + 0.65 * 634.9= 650.6 W

RTHΔr [C0 / W ] = 0.08 pentru racire unilaterala

Regimul termic al diodei

1 )Tvj > Tc

RTH j-c -> θ = 180 [DC]

RTH j-c (θ ¿ = RTH j-c + Δr (θ ¿

2) Tc > Tk3) Tk > TA

Δr din grafic la 120 0 pentru racire unilaterala

TVJ = TA + PFAV * (RTH j-c RTH C-K + RTH K-A) = TA + PFAV * RTH J-A

=40 0 + 650.6 * (0.01044 * 0.008 + 0.06) = 146.95 0CTC = TA + PFAV * RTH C-A

= 40 0 + 650.6 *0.052 = 73.83 0 CTC < TC (catalog)TVJ < 1500

RTH J-A = 0.06 – 0.008 = 0.052 0C

Din graficul RTH in fucntie de lungimea (l) a radiatorului am ales RTH J-A = 0.06 si am obtinut lungimea radiatorului de 250 mm.