Расчет шунтирующих резисторов и конденсаторов для выравнивания обратного напряжения

Из-за разности обратных токов вентилей происходит неравномерное распределение напряжения между последовательно включенными вентилями. Это может привести к поочередному пробою вентилей в вентильном плече или самопроизвольному открыванию тиристоров. Для выравнивания напряжения между последовательно включенными вентилями параллельно им включают шунтирующие резисторы RШ и резистивно-емкостные цепи RВCВ.

Сопротивление шунтирующего резистора:

где b – число последовательно включенных вентилей в вентильном плече (bВ или bИ);

UП – повторяющееся напряжение вентиля, В;

Ub.max – максимальное обратное напряжение на вентильном плече (Ub.max.В или Ub.max.И);

а – число параллельно включенных вентилей в вентильном плече (аВ или аИ);

I0m – максимальное значение обратного тока вентиля, А.

RШ необходимо рассчитать два раза – для выпрямителя RШ.В и для инвертора RШ.И.

Полученный результат следует округлить до ближайшего меньшего стандартного значения из ряда Е12 (1; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2). При работе шунтирующие резисторы нагреваются.

При работе шунтирующие резисторы нагреваются. Мощность, рассеиваемую на шунтирующем резисторе, можно определить по формулам:

В качестве шунтирующих резисторов применяют проволочные эмалированные влагостойкие резисторы ПЭВ, имеющие ряд мощностей: 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75 и 100 Вт. Если рассеиваемая мощность получилась более 100 Вт, следует применять последовательное соединение резисторов для достижения необходимой мощности.

Из-за разности зарядов восстановления обратного сопротивления закрывающихся вентилей может быть неравномерное распределение обратного напряжения в момент коммутации вентильных токов. Для выравнивания этого обратного напряжения применяют резистивно-емкостные цепи RВCВ. Для лавинных вентилей цепи RВCВ не применяют.

Емкость конденсатора, [мкФ]:

гдеΔQВ – наибольшая возможная разность зарядов восстановления, Кл; можно принять ΔQВ=0,1⋅QВ.

Полученный результат следует округлить до ближайшего большего стандартного значения из ряда Е12 (1; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2).

Рабочее напряжение конденсатора:

Применяются конденсаторы МБГЧ (металлобумажные, герметизированные, частотные) с рабочими напряжениями 500, 750, 1000 и 1500 В. Сопротивление резистора RВ, включенного для ограничения тока через конденсатор СВ, определяется приближенно как RВ=(10…20)/а, [Ом]. Мощность резистора RВ выбирают 10…15 Вт. По результатам расчета необходимо изобразить схему вентильного плеча выпрямителя с устройствами выравнивания тока и напряжения (рисунок 3).

Рис. 3. Схема вентильного плеча выпрямителя по мостовой схеме.