Защита от перенапряжения

• Внешние перенапряжения – возникают либо со стороны питающей сети, либо со стороны нагрузки. Причины возникновения – со стороны нагрузки, когда включают или выключают нагрузку.

• Коммутационные перенапряжения – возникают при переключении вентиля одной фазы на другую (рис 153).

Рис. 152. Однофазная двухполупериодная схема. Рис. 153 а. Импульс обратного напряжения на вентиле.

При выключении вентиля возникает прерывание i_VD1 – импульс обратного тока, что приводит к импульсу обратного напряжения вентиля, т.к. .

Защита от коммуникационных перенапряжений Включают r-c цепи параллельно силовым вентилям (рис. 153б) vs.

Рис. 153б. Защита вентиля R-C целью

• Со стороны питающей сети:

• Конденсаторами со стороны I (рис. 154)

• Разрядниками, симметричными ограничителями напряжения (рис.155)

Рис. 154. Защита R-C цепями. Рис. 155. Защита п/п ограничителями.

• Со стороны нагрузки:

Рис.156. Защита R-C цепями. Рис. 157. Защита «0» диодом. Рис. 158.Защита «0» тиристорами.

• R-C цепью (рис 156);

C – закорачивает пики напряжения через себя

R – ограничивает ток через конденсатор

• VD₀ – нулевой диод (рис. 157) в нереверсивных преобразователях;

• Нулевые тиристоры - VS₀ (рис. 158)

Лекция № 32 сифу тиристорных преобразователей

СИФУ построены на принципе импульсно-фазового управления, заключающегося в изменении момента включения тиристора относительно точки естественного зажигания (в многофазных схемах – это точка пересечения фазных ЭДС). Состав основных блоков представлен на рис.159.

Рис. 159. Блок-схема СИФУ.

Функциональное назначение блоков:

Вх. Устр-во (синхр.) – синхронизирует работу канала СИФУ с фазой анодного напряжения (U_a) (рис. 160) тиристора на участке времени, где VS может включиться.

ФСУ – позволяет смещать момент включения тиристора относительно точки естественного зажигания (А, А’) (рис. 160) посредством изменения U_У СИФУ.

ВК – формирует форму, амплитуду, длительность импульса, необходимого для включения VS.

Рис. 160. Временные диаграммы напряжений.

Требования к СИФУ

Определяются:

• типом вентиля (VS, VT);

• режимом работы преобразователя (“В” или “И”);

• характером нагрузки (R_н, L_н, E_о).

• К амплитуде управляющего импульса.

U_и – 20В, I_и – 2А – VS; U_и – 0,5В, I_и – 0,12А – VТ.

• К крутизне переднего фронта (не менее 10 В/мкс – VS).

• К ширине диапазона изменения угла регулирования (зависит от типа преобразователя, режима работы, характера нагрузки). Так для трёхфазной мостовой схемы  составляет: R_н : 0<<120; L_н : 0<<90; в инверторном режиме: _min <  < 170.

В реверсивных преобразователях:

• Ограничение _min (или _max): _min.

• Установка 0 < _о < 120.

• К симметрии управляющих импульсов по фазам (чем больше асимметрия импульсов, тем больше: поток вынужденного намагничивания, неравномерность загрузки вентилей, искажение формы тока). Допустимый разброс: (1,5  2,5) эл.

• К длительности импульса управления, _и > t_вкл тиристора, при _и <  с E_o VS не включается, _и - 60 - в мостовых трёхфазных схемах или два спаренных импульса через 60 эл.

• Быстродействие – допустимое время запаздывания импульса СИФУ разное в зависимости от числа фаз преобразователя и f_пит.

Так для f_пит = 50 Гц трехфазная схема допускает _зап < 3,3 мс,

однофазная _зап < 20 мс.

Если f_пит = 400 Гц, то трехфазная _зап < 420 мкс, однофазная _зап < 2,5 мс.

• Синхронизация  = 0 с анодным напряжением тиристора (U_а).

• Ограничение изменения , т.к. переход из “И” “В” осуществляется быстрее, чем из “В”  “И”.