Расчет выпрямителя.

Среднее выпрямленное напряжение

U_d=k_c.н U_л, (14)

где k_c.н— коэффициент схемы для номинальной нагрузки; k_c.н = 1,35 для мостовой трехфазной схемы; k_c.н = 0,9 для мостовой однофазной схемы

Максимальное значение среднего выпрямленного тока

(15)

где n — количество пар IGBT/FWD в инверторе.

Максимальный рабочий ток диода

I_νm=k_cc I_dm (16)

где к_сс — 1,045 для мостовой трехфазной схемы при оптимальных параметрах Г-образного LC-фильтра, установленного на выходе выпрямителя; к_сс = 1,57 для мостовой однофазной схемы.

Максимальное обратное напряжение диода (для мостовых схем)

U_vm = k_зн√2U_лk_снk_c + ΔU_n (17)

где к_с≥ 1,1 — коэффициент допустимого повышения напряжения сети; к_зн > 1,15 — коэффициент запаса по напряжению; ΔU_n = 100—150 В — запас на коммутационные выбросы напряжения в звене постоянного тока.

Диоды выбираются по постоянному рабочему току (не менее I_vm) и по классу напряжения (не менее U_vm/100).

Расчет потерь в выпрямителе для установившегося режима работы ЭП (I_d= I_dm /k₁):

(18)

где k_cs = 0,577 для мостовой трехфазной схемы; k_cs = 0,785 для мостовой однофазной схемы; R_on — динамическое сопротивление полупроводникового прибора в проводящем состоянии, Ом; U_j — прямое падение напряжения, В, на полупроводниковом приборе при токе 50 мА (Uj + R_onI_dm / k_i ≤ 1 В для диода или 1,3 В для тиристора); m_v — число полупроводниковых приборов в схеме.

Тепловой расчет параметров охладителя выпрямителя следует проводить аналогично приведенному выше расчету для инвертора.

Максимально допустимое переходное сопротивление охладитель—окружающая среда в расчете на выпрямитель

(19)

где R_th(c-f)— термическое переходное сопротивление корпус—поверхность теплопроводящей пластины модуля, °С/Вт.

Если не все полупроводниковые приборы моста размещены в одном модуле, то необходимо P_DV привести к числу приборов, расположенных в одном корпусе.

Температура кристалла

(20)

где R_th(c-f)DV — термическое переходное сопротивление кристалл—корпус для одного полупроводникового прибора модуля, °С/Вт; n_D — количество полупроводниковых приборов в модуле.

Необходимо, чтобы выполнялось условие: T_jDV < 140 °С.