Температура 0ав связана с аварийными режимами работы сварочных выпрямителей. Предполагается, что такие режимы возникают лишь ограниченное число раз за срок работы сварочного выпрямителя.

Температуры нагрева структуры устанавливаются экспериментально в процессе разработки вентилей. Для диодов серии В они составляют: 0Р = 140 °С, 9те*п=160°С, 6а„=190°С; для тиристоров серии Т 6Р=125°С, 6теХн = = 140 "С, 0ав = 175 °С.

Нагрев вентиля зависит от мощности, рассеиваемой в вентиле, и его теплового сопротивления:'

6 = АРгт + в0Кр,

где АР— полная мощность, рассеиваемая в вентиле (потери в вентиле); гт — тепловое сопротивление вентиля с охладителем, определяемое как отношение

0,50

0,40

0,30

0,20

0,10 0,05

10'2 Ю'1 10° 10і 10г 103 104 105с

Рис. 2-6. Переходные тепловые характеристики тиристора Т2-320

1 — при в=0, у=0,47; 2—при а=6 м/с. гт_ у = 0,15; 3— при о = 12 м/с, гТі у = 0,13

превышения температуры структуры над температурой окружающей среды 0ОКр к мощности, рассеиваемой в вентиле.

Мощность, рассеиваемая в вентиле, может быть выражена следующим соотношением:

АР = к (ио/в.ср + #д&2ф/2в.ср),

где /а. ср — средний ток вентиля; йф — коэффициент формы тока вентиля; #д и ио — параметры прямой ветви вольт-апперной характеристики вентиля; к — = 1,05-г 1,1—коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь в вентиле (коммутационные, от обратных токов и токов утечки, в цепи управления тиристоров и др.).

Различают установившиеся и переходные тепловые характеристики вентилей. На рис. 2-6 приведены тепловые характеристики таблеточного тиристора Т2-320, необходимые для расчета нагрева структуры в стационарных и переходных режимах. Переходные тепловые характеристики приведены для трех значений скорости охлаждающего воздуха и и установившегося теплового сопротивления

mo

2000

Если в рабочем режиме и режиме технологической перегрузки потери в вентиле и нагрев структуры связывают со средним значением тока вентиля то в аварийных режимах, когда длительность действия тока мала, нагрев структуры определяется мгновенными зпаче-ниями аварийного тока. На рис. 2-7 а приведена перегрузочная характеристика таблеточного тиристора Т2-320 в зоне аварийных токов при предварительном нагреве структуры вентиля до допустимой температуры 0д„п = 125 °С.

Диаграмма управления тиристора. Одной из важнейших характеристик тиристора является диаграмма управлення, позволяющая правильно проектировать систему управления тиристорами.

Диаграмма управления для таблеточного тиристора Т2-320 представлена на рис. 2-8. Кривые / и 6 на рисунке являются граничными вольт-амперными характеристиками цепи управления тиристора данного типа. Кривая /

для тиристоров, имеющих наибольшее сопротивление цепи управления, снимается при максимальной температуре структуры; кривая 6 для тиристоров с наименьшим сопротивлением снимается при наименьшей температуре.

Диаграмма управления ограничена характеристиками максимально допустимых значений напряжения иу тах, тока іу та« и мощности АРУ, выделяемой в

10" с

Рис. 2-7. Перегрузочная характеристика тиристора Т2-320 в зоне аварийных токов

структуре при прохождении тока управления. Величина АРУ зависит от относительной длительности импульса управления (от скважности импульсов) ; кривая 2 соответствует скважности 16,6. При большей скважности кривая допустимой мощности пройдет выше, а при меньшей скважности — ниже кривой 2.

Ток и напряжение управления, необходимые для отпирания вентилей, имеют значительный разброс. На диаграмме управления показаны минимальные граничные значения тока и напряжения управления, при которых происходит гарантированное переключение тиристоров при данной температуре; граничные значения напряжения и тока уменьшаются с увеличением температуры. Граничное напряжение (линия, параллельная оси абсцисс) и граничный ток (линия, параллельная оси ординат) при температуре 25 °С соответственно являются отпирающими напряжением и током управления, регламентируемыми техническими условиями на прибор. На диаграмме указаны также минимальные напряжения управления, при которых тиристоры могут открываться при заданной температуре.

Для надежного отпирания тиристоров в рабочем диапазоне температур система управления должна обеспечить токи и напряжения, превышающие граничные значения. Поэтому внешняя характеристика системы управления не должна

Рис. 2-8. Диаграмма управления для тиристора Т2-320