НИИ радиатора, принудительного воздушного или водяного охлаждения и т. п.) и провести расчет мощности потерь в конденсаторе независимо от формы кривой тока, суммы разных частот и т. д.

Последнее имеет важное значение, так как не требуется согласование с изготовителем конденсаторов формы пульсации напряжения в каждом конкретном режиме. В настоящее время разработчик вынужден согласовывать с изготовителем конденсаторов изменение формы кривой пульсации из-за отсутствия возможности учета влияния формы кривой .(отличной от типовых) на потери в конденсаторе, а изготовитель вынужден отвлекать силы и средства на экспериментальную проверку данного режима.

При расчете мощности потерь необходимо учитывать, что реальная схема в каждом случае конкретна и в зависимости от этого исходные данные для расчета могут быть различными: может быть задано значение тока (реактивный ток в инверторе) или его необходимо определить через переменную составляющую напряжения.

Как уже отмечалось, указанные концепции тепловых критериев использования электролитических конденсаторов были высказаны в [1, 2], активно поддержаны авторами настоящей статьи и группой разработчиков конденсаторов; были проведены исследования [4], на основе которых тепловой критерий нагрузки конденсатора в виде допустимой температуры электролита был введен в качестве параметра в нормативные документы на конденсаторы К50-22 и К50-24.

К сожалению, реальные цифры, характеризующие /?т.экв (см. табл. 1), значительно завышены (приведены с большим запасом). Реальные тепловые сопротивления /?т.экв для конденсаторов К50-22 и К50-24, как показывают экспериментальные данные, значительно ниже.

Расчет конденсаторов ведется методом последовательных приближений: задаются определенной емкостью конденсатора С, определяют потери в конденсаторе Рис учетом выбранных условий охлаждения {R.к-c) определяют температуру секции Тс. Если 7с больше изменяют условия охлаждения (/?т.к-с) или, если это возможно, переходят к большей емкости конденсатора. Условием эффективной нагрузки конденсатора будет выполнение неравенства (1) с заданной точностью. Использование в расчетах ЭВМ позволяет значительно ускорить процесс выбора необходимой емкости, а также решить оптимизационные задачи.

бпыт, накопленный при разработке данных конденсаторов, а также имеющийся опыт использования предлагаемой методики показали, что в ряде случаев ограничивающим фактором по допустимому значению тока через конденсатор является ряд конструктивных элементов. Например, технология приварки внешних выводов конденсатора к выводам секции в связи с допустимостью больших токов через конденсатор не отработана и в ряде случаев токи, допустимые для электролита, приводят к выходу из строя указанных контактов (качество контакта проверяется механическим путем, а необходимо нормировать падение напряжения на контакте).

В ряде случаев значение тока может быть ограничено сопротивлением предохранителя в цепи конденсатора, устанавливаемого для обеспечения заданной надежности [7].

Ряд конструктивных элементов, определяющих плотность прилегания секции к корпусу конденсатора, приводит к нестабильности теплового сопротивления электролит- корпус.

Таким образом, наряду с тепловыми ограничениями существуют и чисто токовые ограничения, которые необходимо задавать отдельно. В этом случае внедрение предлагаемого подхода нацелит разработчиков конденсаторов на улучшение существующих параметров конденсаторов.

Следует указать, что опыт эксплуатации ряда электролитических конденсаторов с сернокислотным электролитом выявил наличие слабо выраженного механизма электролиза при прохождении через конденсатор переменной составляющей тока, который при длительной работе конденсатора может приводить к разгермитизации и потере работоспособности конденсатора.

Так как явление электролиза связано не со значением тока, а с количеством электричества, проходящего через конденсатор, то появляется еще один параметр (кроме 7npeA=f(Tv); С(Т, f); ;?..экв(Г, f); RsiT, f); Р)-ампер-часы, который может влиять как на ограничение тока, так и ресурс. Для многих режимов использования конденсаторов этот параметр не вызывает ограничения, но для ряда установок длительного использования может оказаться решающим.

При изложенном выше подходе к выбору режима использования электролитических конденсаторов конденсатор перестает быть элементом ограничивающего плана для схемы преобразователя, а начинает принимать равно-222

правное участие в работе преобразователя наряду с транзисторами, диодами, электромагнитными элементами и т. п. Режим работы конденсатора может корректно учитываться при оптимизации преобразователей постоянного напряжения по массе, габаритам, КПД (потерям энергии) и т. п.

Отсутствие сведений об указанных параметрах конденсаторов лишает разработчика аппаратуры возможности учета влияния режима работы (частоты, температуры, условий теплоотвода и т. п.) на возможные габариты и потери преобразователя, хотя подобный анализ для полупроводниковых элементов и моточных узлов является обязательным.

Таким образом, использование тепловых критериев нагрузки электролитических конденсаторов, применяемых в преобразовательной технике, позволит за счет сокращения необходимого числа конденсаторов улучшить параметры аппаратуры, в которой используются конденсаторы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Конев Ю. И. О миниатюризации вторичных источников питания.- ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Конева.- М.: Сов. радио, 1973, вып. 5, с. 3-12.

2. Монн В. С, Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи.-М.: Энергия, 1972.-512 с.

3. Закгейм Л. Н. Электролитические конденсаторы.-М.: Госэнерге-издат, 1963.-284 с.

4. Ануфриев Ю. А., Гусев В. Н., Смирнов В. Ф. Эксплуатационные характеристики н надежность электрических конденсаторов. - М,: Энергия, 1976.-224 с.

5. Справочник по электрическим конденсаторам/ Под общ. ред. В. В. Ермуратского.-Кишинев: Штиница, .1982.-312 с.

6. Источники вторичного электропитания/ С. С. Букреев, В. А. Головацкий, Г. Н. Гулякович н др./ Под ред. Ю. И. Конева.- М.: Радио н связь, 1983.-280 с.

7. Пономарев И. Г. Выбор предохранителей для конденсаторов.- Проблемы технической электродинамики, 1975, вып. 50, с. 123-126.

УДК 621.396.6.017,7:621 311.6

В. А. Алексеев, И. П. Остова РАСЧЕТ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, ОХЛАЖДАЕМЫХ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ

За последние годы в качестве эффективного средства отвода теплоты от наиболее мощных элементов, особенно в источниках вторич-jioro электропитания (ИВЭП), используют низкотемпературные тепло-