Требования, предъявляемые к управляющим импульсам
Это требования I группы из общих требований, предъявляемых к СУ, они определяют параметры управляющего сигнала (ток и напряжение) и зависят в основном от типа применяемых вентилей и схемы включения – один или несколько вентилей в плече. Для надежного включения тиристора необходим сигнал с параметрами:
- по напряжению – (10-20)В;
- по току – (1-2)А.
при групповом включении тиристоров необходимо соответственное увеличение мощности суммарного сигнала и повышение крутизны импульса, подаваемого на управляющий вывод тиристора. При этом в импульсном режиме работы аппаратуры управления ток и напряжение управляющего сигнала действуют в течение коротких промежутков времени. Электрические импульсы могут быть прямоугольной, пилообразной и экспоненциальной формы.
Основными параметрами, характеризующими импульс, являются:
- амплитуда;
- время импульса;
- длительность фронта;
- длительность спада.
Форма реального импульса отличается от идеальной, поэтому за длительность импульса принимают длительность на уровне 0,1Uи, а длительность фронта и спада – между уровнями 0,1 и 0,9 от амплитудного значения.
Прямоугольный импульс:
Чтобы
уменьшить потребляемую мощность очень
часто управление тиристорами производят
короткими импульсами. Минимальная
длительность импульса должна быть не
менее (20-30)мкс, так как за время импульса
силовой ток тиристора должен достичь
значений, больших тока включения.
Предъявляются требования и к крутизне импульса. Необходимо обеспечить высокую скорость нарастания фронта управляющего импульса, то есть крутизна фронта импульса управления должна превышать крутизну нарастания анодного тока.
Применительно к преобразователям, работающим от сети с частотой 50 Гц необходимо увеличивать крутизну импульса управления для уменьшения разброса моментов включения из-за различия характеристик входных цепей отдельных тиристоров с учетом этого Sу>(0,2-0,3)А/мкс.
Аварийные режимы работы преобразователей
Аварийные режимы в преобразователях возникают при недопустимых перегрузках, выходе из строя отдельных элементов силовой схемы и как правило сопровождаются значительным увеличением тока. От этих режимов преобразователь должен быть защищен. Анализ аварийного режима необходим для правильного выбора параметров элементов силовой схемы и аппаратов защиты. Для прогнозирования последствий динамического и термического воздействия токов аварийных режимов на электротехническое оборудование. Для полупроводниковых преобразователей из-за относительно низкой перегрузочной способности вентилей расчеты аварийных режимов являются неотъемлемой частью электрических расчетов силовой схемы и в большинстве случаев являются определяющими при выборе параметров вентилей. При этом важно знать токи в начальный период развития аварии (первый полупериод, за который при глухих металлических коротких замыканиях достигают максимального значения).
Аварии в зависимости от места их возникновения разделяют на внешние и внутренние. К внутренним авариям относятся режимы, возникающие при повреждении силовых полупроводниковых приборов в одном или нескольких плечах схемы следствие перегрева прямым током или пробоя чрезмерно высоким обратным напряжением. Внешние аварии возникают вследствие нарушений вне силовой выпрямительной схемы: короткое замыкание на шинах переменного тока, шинах выпрямленного напряжения; недопустимая перегрузка или короткое замыкание у потребителя.
Особо следует выделить режимы однофазных коротких замыканий вентильных обмоток трансформатора. Такие режимы являются специфическими для выпрямителей тяговых подстанций ЭЖТ постоянного тока. В этих режимах в контур короткого замыкания входят рельсы электрифицированного участка железной дороги и протекание по ним аварийного тока, содержащего гармонику 50 Гц, может привести к нарушению работы рельсовых цепей автоблокировки, что ведёт к снижению безопасности движения поездов. При этих режимах так же возможны разрушения, вызванные воздействием электрической дуги как в месте замыкания, так и в месте переброски её на соседнее оборудование.