Защита элементов преобразователя и двигателя от недопустимых токов и напряжений, (на примере схемы с указанием режимов; основ, особ, режимов).

Защита от перенапряжений.

Основными видами перенапряжений являются:

а) перенапряжения, которые попадают в преобразова­тель из питающей сети

б) перенапряжения, которые могут возникать из-за наличия в вентилях накопленного заряда неосновных но­сителей при выключении из-за бросков тока

в) перенапряжения, которые попадают в преобразова­тель из цепи нагрузки, за счет про­цессов в цепи якоря или цепи возбуждения машины по­стоянного тока. Цепи для защиты от перенапряжений, обусловленных эффек­том накопления заряда в вентилях:а — простаяС-цепь; б—многофункциональная RC-цепь с разделением элементов.

В схеме защитного устройства на рис. 1,6 цепочка R₂C₂ ограничивает перенапряжения, вызываемые эффектом накопления заряда в тиристоре. Сопротивление много больше, чем служит для разряда конденсатора С₂. Цепочка R₁C₁ ограничивает скорость нарастания пря­мого напряжения du/dt, а диодный мост VD₁— VD₄, препятствует разряду конденсатора С₁ при включении ти­ристора. Другие упомянутые в пп. а) и б) перенапряжения мо­гут быть ограничены с помощью общего защитного уст­ройства ЗУ, включаемого параллельно входу преобразо­вателя П. Ограничение достигается за счет совместного действия этого устройства и индуктивности рассеяния преобразовательного трансформатора Тр или последовательно включенного реактора и питающей сети.

Защита от перегрузок по току.

Для разработки уст­ройств защиты полупроводниковых вентилей от перегрузок по току должны быть известны:

виды воздействия на вентили в аварийных режимах; предельная наг-рузочная способность вентиля; важ­нейшими из них являются максимально допустимая тем­пература запирающего слоя , предельный ударный токи предельный защитный показатель ∫i²dt .

Варианты короткого замыкания в преобразователе

В особую группу входят аварийные режимы, возника­ющие из-за коротких замыканий в преобразователе (рис. 4.22). Обычно различают следующие виды коротких за­мыканий:

короткое замыкание типа А (внутреннее короткое за­мыкание), возникающее из-за повреждения диода или ти­ристора (потеря вентильной прочности). Дефектный ти­ристор необходимо отделить от других цепей преобразо­вателя, чтобы сохранить другие тиристоры;

короткое замыкание типа В (внутреннее короткое за­мыкание) из-за дефекта в одном из тиристоров, включен­ном параллельно с несколькими другими тиристорами. Конфигурация короткозамкнутой цепи соответствует слу­чаю А. Однако в то время, как в случае А происходит на­рушение рабочего режима преобразователя, в случае В при соответствующем перераспределении нагрузки на ос­тавшиеся тиристоры можно обеспечить дальнейшую рабо­ту устройства без перебоя при отключении дефектного тиристора с помощью защитного устройства. Дефектный тиристор заменяется при контрольной проверке устрой­ства;

короткое замыкание типа С(внешнее короткое замыкание). Оно соответствует глухому короткому замыканию на выходных выводах выпрямителей;

короткое замыкание типа D, возникающее при корот­ком замыкании потребителя. Так как при этом между пре­образователем и потребителем чаще всего включен сгла­живающий реактор и, кроме того, имеется индуктивность токоподводящих шин, ток короткого замыкания оказыва­ется меньше, чем в случае С.

Ток ко­роткого замыкания при этом протекает под действием как напряжения сети переменного тока, так и постоянного на­пряжения, питающего инвертор; аварийный режим типа F — ток короткого замыкания в контуре, образованном двумя встречно-параллельно вклю­ченными вентильными комплектами (группами) в ревер­сивном преобразователе посто-янного тока с раздельным управлением; этот вид аварии может возникнуть из-за ошибки в работе логического блока системы управления, из-за наводок паразитных сигналов на цепи управления или из-за несвоевременного включения тиристоров из-за недостаточной стойкости к величине du/dt.