4.6. Ограничение тока короткого замыкания

При коротком замыкании на стороне постоянного тока дроссель должен ограничить скорость нарастания аварийного тока так, чтобы ток не превысил опасной для тиристоров величины в течение собственного времени срабатывания защитных устройств.

Токовая отсечка (задержанная обратная отрицательная связь по току) при любом ее быстродействии не может ограничить ток, проходящий через те тиристоры, которые были уже открыты в момент короткого замыкания. Ограничение тока через них может быть получено за счет индуктивности рассеяния обмоток трансформатора и индуктивности дросселя в цепи постоянного тока.

Мгновенное значение тока короткого замыкания в течение первого полупериода выражается формулой, устанавливающей связь между током и напряжением в цепи с активно-индуктивной нагрузкой при токе в нагрузке в момент короткого замыкания, не равном нулю:

,

где I_начток нагрузки в момент короткого замыкания, обычно принимаютI_нач =I_н(номинальный ток нагрузки);

индуктивность контура короткого замыкания, включающая в себя индуктивность фазы трансформатора (для мостовых схемn= 2) и дросселя в цепи короткого замыкания;

угол сдвига между током и напряжением (обычно, т. к.R<<Lи экспоненциальная составляющая тока затухает очень медленно);

фаза напряжения в момент короткого замыкания. Например, для трехфазной мостовой схемы наиболее тяжелый случай короткого замыкания будет, если замыкание произойдет в момент отпирания одного из вентилей при угле регулирования= 0, т. е. когда.

Тогда

.

Можно определить индуктивность дросселя в цепи выпрямленного тока L_р, если принять, что токi_maxравен максимально допустимому токуI_допдля выбранного типа вентиля:

,

где U_2л.maxамплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора (для трехфазной мостовойU_2л.max=U_2max).

Найденная величина индуктивности представляет собой предел, ниже которого не должна снижаться индуктивность дросселя при его насыщении током короткого замыкания.

4.7. Ограничение тока при опрокидывании инвертора

Ток опрокидывания инвертора представляет собой ток короткого замыкания якоря двигателя с ЭДС E=C_ена цепь, содержащую последовательно включенные активное сопротивление и индуктивность. Активное сопротивление цепиRскладывается из сопротивлений якоря (суммарного), обмотки дросселя и соединительных проводов. Индуктивность цепиLпредставляет собой сумму индуктивностей якорной цепи двигателя и дросселя. Обычно принимают ЭДС электродвигателя неизменной:

E_нач =U_инв+I_начR_я.

Ток опрокидывания инвертора выражается формулой

,

где I_нач =I_нток двигателя перед опрокидыванием.

Наиболее важно найти максимальную величину тока I_dU через t = 0,010,02 спосле начала опрокидывания, т. к. по истечении этого промежутка времени либо цепь аварийного тока будет разомкнута защитными аппаратами, либо тиристоры выйдут из строя. Если в последнем выражении заменитьI_dU =I_допиt= 0,01 с, то индуктивность дросселя можно вычислить по выражению

,

где L_я индуктивность якоря двигателя.