- •Политехнический институт Сибирского федерального университета преобразовательная техника
- •1 Модуль 1. Преобразователи постоянного тока
- •1.1 Введение. Объем и содержание курса
- •1.2 Однофазные неуправляемые выпрямители
- •1.2.1 Однофазный однополупериодный выпрямитель
- •1.2.2 Однофазный выпрямитель с выводом средней точки трансформатора
- •1.2.3 Однофазный мостовой выпрямитель
- •1.2.4 Работа выпрямителей на активно-индуктивную нагрузку
- •1.2.5 Работа выпрямителей на активно-емкостную нагрузку
- •1.2.6 Работа неуправляемого выпрямителя на нагрузку с противо - э. Д. С.
- •1.2.7 Внешние характеристики выпрямителей
- •1.3 Трехфазные неуправляемые выпрямители
- •1.3.1 Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом трансформатора
- •1.3.2 Трехфазный мостовой выпрямитель
- •1.4 Однофазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом трансформатора
- •1.4.1 Работа однофазного управляемого выпрямителя на активную нагрузку
- •1.4.2 Влияние индуктивности в цепи нагрузки
- •1.5 Трехфазные управляемые выпрямители
- •1.5.1 Трехфазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом трансформатора
- •2.4.2 Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель
- •1.6 Выпрямители с несимметричным и ступенчатым регулированием выходного напряжения
- •1.6.1 Выпрямители с нулевым вентилем
- •1.6.2 Полууправляемые выпрямители
- •2.5.3 Управляемые выпрямители со ступенчатым регулированием вторичного напряжения
- •1.7 Сглаживающие фильтры выпрямителей
- •1.7.2 Резонансные фильтры
- •1.7.3 Фильтр с компенсацией переменной составляющей
- •1.8 Процессы коммутации в выпрямителях, коэффициент мощности и кпд
- •1.8.1 Процессы коммутации в выпрямителях
- •1.8.2 Коэффициент мощности выпрямителя
- •1.8.3 Коэффициент полезного действия
- •1.9 Системы управления вентильными преобразователями
- •1.10 Выпрямители на полностью управляемых вентилях
- •1.10.1 Выпрямители с опережающим фазовым регулированием
- •1.10.2 Выпрямитель с широтно-импульсным регулированием выпрямленного напряжения
- •1.10.3 Выпрямители с принудительным формированием кривой тока, потребляемого из питающей сети
- •1.11 Инверторы, ведомые сетью
- •1.12 Реверсивные преобразователи постоянного тока
- •1.13 Аварийные режимы преобразователей постоянного тока
- •1.13.1 Внешнее короткое замыкание неуправляемого выпрямителя
- •1.13.2 Внешнее короткое замыкание управляемого выпрямителя
- •1.13.3 Внутреннее короткое замыкание трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя
- •1.13.4 Аварийные режимы инвертора ведомого сетью
- •1.13.5 Аварийные процессы в реверсивных двухкомплектных преобразователях
- •1.13.5.1 Одновременное включение выпрямительных комплектов без э. Д. С. В цепи нагрузки.
- •2.12.5.2 Одновременное включение выпрямительных комплектов при наличии э. Д. С. В цепи нагрузки.
- •2.12.5.3 Включение выпрямительного комплекта во время прорыва инвертора.
- •2 Модуль 2. Преобразователи переменного тока
- •2.1 Автономные инверторы тока
- •2.1.1 Параллельный инвертор тока
- •2.1.2 Последовательно-параллельный инвертор тока
- •2.1.3 Инвертор тока с отсекающими вентилями
- •2.1.4 Инвертор тока с выпрямителем обратного тока
- •2.1.5 Инвертор тока с индуктивно-тиристорным регулятором
- •2.1.6 Инвертор тока с широтно-импульсной модуляцией
- •2.2 Резонансные инверторы
- •2.2.1 Параллельный, последовательно-параллельный резонансный инвертор с закрытым входом
- •2.2.2 Последовательный инвертор с открытым входом
- •2.2.3 Резонансные инверторы с вентилями обратного тока
- •2.2.4 Параллельный полумостовой транзисторный инвертор
- •2.2.5 Резонансные инверторы с удвоением частоты
- •2.2.6 Многоячейковые инверторы
- •2.3 Автономные инверторы напряжения
- •2.3.1 Однофазный мостовой аин
- •2.3.2 Трехфазный аин
- •2.3.3 Трехфазный аин с шир
- •2.3.4 Трехуровневый трехфазный инвертор
- •2.4 Преобразователи частоты
- •2.4.1 Преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока
- •2.4.2 Трехфазно-однофазный преобразователи частоты с непосредственной связью с естественной коммутацией тиристоров
- •2.4.3 Однофазный нпч с принудительной коммутацией
- •2.4.4 Преобразователь частоты с промежуточным звеном переменного тока
- •Библиографический список
1.13.5 Аварийные процессы в реверсивных двухкомплектных преобразователях
Поскольку каждый из комплектов, рисунок 1.13.17 может работать выпрямителем или инвертором, то для таких преобразователей характерны все рассмотренные выше аварии: внутреннее короткое замыкание, возникающее в результате пробоя тиристора, короткое замыкание на шинах постоянного тока или на нагрузке, опрокидывание и прорыв инвертора.
Рис. 1.13.17.
Однако параллельное подключение к нагрузке двух выпрямительных комплектов разного направления создает вероятность возникновения специфичных для таких преобразователей аварий.
1.13.5.1 Одновременное включение выпрямительных комплектов без э. Д. С. В цепи нагрузки.
Режим возникает при работе на холостом ходу или на активную нагрузку. В этом случае, цепью нагрузки можно пренебречь.
П
Рис. 1.13.18
Если углы управления групп не равны, процесс развития аварии протекает иначе. Так, при может возникнуть трехфазное короткое замыкание трансформатора через две цепи, образованные тиристорами , и , рисунок 1.13.19, а. Каждый из тиристоров пропускает ток короткого замыкания, однако ток любого из тиристоров, участвующих в аварии, все же меньше максимального тока трансформатора.
В диапазоне углов управления при возникает двухфазное короткое замыкание через одну пару тиристоров , рисунок 1.13.19, в. По второму уравнительному контуру ток не пойдет, так как нет зоны одновременной работы тиристоров в обоих выпрямительных комплектах при положительном приложенном напряжении. При соотношении углов управления авария не возникает ни в одном из контуров.
Рис. 1.13.19.
Во всех случаях включения выпрямительных комплектов друг на друга аварийный ток, проходящий через тиристоры, имеет при прочих равных условиях меньшее значение, чем при пробое плеча.
2.12.5.2 Одновременное включение выпрямительных комплектов при наличии э. Д. С. В цепи нагрузки.
При наличии э. д. с. в цепи нагрузки к аварийным токам, вызванным закорачиванием питающего трансформатора, добавляются токи, вызванные э. д. с. цепи постоянного тока. Для случая одновременного включения выпрямительных комплектов при схема замещения рисунок 1.13.20, а. Ток двухфазного короткого замыкания трансформатора проходит по двум контурам, образованным тиристорами , , , . Одновременно создается контур для постоянного тока через тиристоры , и обмотки трансформатора. Напряжение Ed приложенное к тиристорам , в обратном направлении приводит к их выключению после чего дальнейшее развитие аварии протекает через тиристоры , . В аварийном контуре будет действовать синусоидальная фазная э. д. с. трансформатора и постоянная э. д. с. нагрузки, то есть характер протекания процессов будет аналогичным опрокидыванию инвертора.
Рис. 1.13.20.
При трехфазном коротком замыкании рисунок 1.13.20, б, э. д. с. двигателя также приводит, к выключению двух тиристоров , , после чего авария развивается через тиристоры , под действием двух э. д. с: синусоидальной и постоянной.