b) Type B switching sequences
3.2.2.Tính toán bảo vệ quá nhiệt cho các van.
Có 4 loại phát nhiệt trên các van bán dẫn là:
- Phát nhiệt trong trạng thái dẫn dòng của van. Khi van dẫn, do có sụt áp trên các pha nên công suất toả nhiệt trên van sẽ bằng dòng đi qua van nhận với sụt áp trên van.
- Phát nhiệt trong trạng thái không dẫn dòng của van. Khi vàn không dẫn dòng thì qua van có dòng điện rò. Do đó trên van sẽ có một lượng công suất toả nhiệt là bằng điện áp ngược nhân với dòng rò.
- Phát nhiệt trong trạng thái quá độ của van. Cả khi van tắt và van dẫn thì đều có toả nhiệt. Khi van đang dẫn dòng mà chuyển sang trạng thái tắt thì dòng điện giảm từ từ về 0. Trong khi đó thì điện áp lại tăng dần từ giá trị điện áp sụt áp lên giá trị điện áp ngược. Do đó, nó cũng gây ra một lượng công suất toả nhiệt đáng kể. Và trong quá trình ngược lại thì cũng tương tự như vậy.
- Phát nhiệt trong quá trình phát xung mở van (Chỉ đối với những van điều khiển được). Khi phát xung mở van thì cũng làm nóng cực điều khiển.
Tuy nhiên, trong 4 loại phát nhiệt cho van này thì loại hình phát nhiệt đầu tiên là lớn nhất. Do đó, trong quá trình thiết kế ta chỉ cần quan tâm đến loại hình phát nhiệt này.
* Tính toán bảo vệ quá nhiệt cho IGBT mạch nghịch lƣu.
- Tổn thất công suất trên mỗi van:
ΔP=ΔU.Itb=5,5.137,12=754,16W
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 61 m TN k P S Trong đó:
ΔP là tổn hao công suất W
τ độ chênh lệch nhiệt độ so với môi trường C
km hệ số toả nhiệt đối lưu bức xạ W/m2.°C
- Ta chọn nhiệt độ môi trường là Tmt=40°C, nhiệt độ làm việc trên cánh tản nhiệt là
Tlv=100°C
τ =Tlv-Tmt=100-40=60°C
- Do đó ta có diện tích tản nhiệt loại 10 cánh có kích thước mỗi cánh là 20x20
STN=754,16/(20.60)=0,63m2
chọn cánh tản nhiệt loại 10 cánh có kích thước mỗi cánh là: 20x20 Tổng diện tích của cánh tản nhiệt là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 62
CHƢƠNG IV