6.2.0. Защита от перенапряжений и самопроизвольного включения тиристоров.
Тиристоры, плохо противостоят действию перенапряжений, зачастую сами являются их источниками. В связи с этим в тиристорных электроприводах должны быть предусмотрены меры для предупреждения и ограничения перенапряжений и средства для защиты тиристоров от действия последних.
Перенапряжения бывает внутренними и внешними и обусловлены действием целого ряда причин:
1 Коммутационное перенапряжение, возникающие в момент выключения вентиля заканчивающей работу фазы, когда обратный ток, проходящий через индуктивность обмоток трансформатора, разрывается большим внутренним сопротивлением выключаемого вентиля.
2 Отключение питающих трансформаторов с первичной стороны, особенно при холостом ходе.
3 Отключение выключателя или перегорание предохранителя в цепи выпрямленного тока при индуктивной нагрузке.
4 Резонансные явления при включении трансформатора.
5 Перенапряжения в питающей сети.
6 Возрастание ЭДС двигателя при быстром увеличении потока.
6.2.1. Защита с помощью r-c цепочек.
Такая защита от перенапряжений является наиболее употребительной. Она применяется как от внутренних, так и внешних перенапряжений. Для устранения внутренних перенапряжений, возникающих в момент выключения вентилей, применяются R-C цепочки, включаемые параллельно вентилям по схеме (рис. 6-87).
В момент выключения тиристора обратный ток из цепи вентиля коммутируется в R-C цепочку, благодаря чему скорость уменьшения тока в индуктивности цепи, а вместе с тем и величина ЭДС самоиндукции ограничивается. Последовательно включенные резисторы R служат для ограничения толчков разрядного тока конденсатора через вентиль, при включении последнего. Величины емкости (С= 0,25-4 мкф) и сопротивления (R= 5-80 Ом) устанавливают в соответствии с рекомендациями каталогов на основании опыта, так как определить расчетным путем их значения затруднительно.
R-C цепочки, подключаемые параллельно тиристорам, ограничивают одновременно и скорость нарастания прямого напряжения, предотвращая тем самым самопроизвольное включение тиристора от превышения параметра (dU/dt)кр.
Для защиты тиристоров от внешних перенапряжений используется такие же защитные R-C цепочки. Так как внешние перенапряжения могут быть значительными, требуются ёмкости очень большой величины. В связи с этим установка R’-C’ цепочек на стороне переменного тока (на рис.90 показано пунктиром) применяется редко, так как требуется применение дорогих и громоздких конденсаторов, способных работать на переменном токе. Кроме того, мощность рассеяния резисторов R’, в этом случае также велика. Поэтому в ТП защитный конденсатор c1 включают на стороне постоянного тока через вспомогательный выпрямитель Вз на маломощных диодах.
Подобное включение позволяет применять малогабаритные и дешёвые электролитические конденсаторы. Резистор R1 ограничивает броски зарядного тока при перенапряжениях. Его величина составляет 1-5 Ом. Резистор R2 обеспечивает постоянное протекание через выпрямитель небольшого тока, чтобы он был всегда готов пропустить на конденсатор С1 импульс перенапряжения. Параметры защитной R1-C1 цепочки определяется из наиболее опасного режима отключения трансформатора на холостом ходу.
сеть
Рис. 90