Защита вентилей от перенапряжений

Переходные процессы в цепях вентильных преобразователей часто сопровождаются перенапряжениями, основными из которых являются: перенапряжения, обусловленные внутренними процессами в полупроводниковых приборах в моменты коммутации тока; коммутационные перенапряжения, возникающие в моменты отключения внешних цепей с индуктивностями и др. Перенапряжения могут привести к электрическому пробою приборов и короткому замыканию. Для снятия возникающих перенапряжений применяют RC–цепочки, включаемые параллельно вентилям. Необходимую емкость конденсатора в такой цепочке можно определить по формуле, Ф,

,            (3.9.2.1)

где  – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;  и –повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии, мА;  – амплитудное значение прямого тока, А.

 

Для тиристоров:

                  Из ряда Е24 выбираем конденсатор ёмкостью С_VS = 3,5 мкФ.

Для диодов:

                  Из ряда Е24 выбираем конденсатор ёмкостью С_VD = 1 мкФ.

Сопротивление резистора выбирают из необходимости ограничения тока при разрядке конденсатора через открывающийся вентиль, особенно при больших углах регулирования. Если учесть, что ток, обеспечивающий нормальное развитие процесса включения тиристора, составляет 15…20 А, а конденсатор может зарядится до амплитуды напряжения источника питания, то

                                         Ом.   (3.9.2.2)

Из ряда Е24 выбираем резистор сопротивлением R = 39 Ом.

Мощность резистора в RC–цепочке рассчитывается по формуле, Вт,

                                                ,                   (3.9.2.3)

где  – количество коммутаций в течение периода;  – амплитудное значение выпрямленного напряжения, В;  – период, с.

Для тиристоров:

Для диодов:                     

Защита вентилей при большой скорости нарастания прямого тока

При выборе выпрямителя в течении периода происходит несколько коммутаций тока с одного тиристора на другой под действием напряжения сети. Скорость изменения тока в этом процессе может быть достаточно высокой, особенно при углах регулирования , и ограничивается только индуктивностью источника питания. Максимальное значение скорости нарастания прямого тока не должно превышать критического значения:

                                                                     (3.9.3.1)

                                                   .

Условие выполняется. Следовательно, установка быстронасыщающихся дросселей не требуется.

 

Энергетические характеристики преобразователя

Особенности несимметричной схемы

В реальных условиях работы при изменении угла регулирования в несимметричной мостовой схеме меняется продолжительность протекания тока через вентили и обмотки трансформатора, следовательно меняются значения коэффициентов ,   и .