Защита с помощью R-C цепочек

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.

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

6.2.2. Защита от перенапряжений, возникающих при отключении нагрузки с большой индуктивностью.

При отключении обмоток возбуждения крупных электрических машин защита от перенапряжений с помощью R-C цепочек оказываются непригодной, так как для её реализации требовались бы конденсаторы чрезмерно большой ёмкости. В подобных случаях используют устройства, схема которого приведена на рисунке 91. В рабочем режиме напряжение, действующее в установке, ниже напряжения включения переключающего диода (динистора) «Д», и управление тиристорами 1-6 производится от СИФУ (на схеме не показано). При отключении автомата «А» на стороне переменного тока в нагрузке возникает большая ЭДС самоиндукции. Как только повышающееся напряжение превысит по величине напряжение включения динистора «Д», последний включается и на управляющие электроды тиристоров анодной группы ТП поступят включающие импульсы и образуется разрядный контур, через работающий тиристор катодной группы и один из тиристоров анодной группы (например, через тиристоры 1 и 4). В этом контуре рассеивается энергия, запасённая в нагрузке. Вместо динистора иногда используют лавинный диод «ДЛ» (показано пунктиром).

Рис. 91

Дата добавления: 2014-01-20