LB=KBUk%3U2/1003Ie
= 3.935/1003122/17.2=1.38mH
Uk%—变压器的短路比, 对于100KVA以下的变压器Uk%=5% KB=3.9
③LP—平波电抗器的电感 LP=Ll-(LD+2LB)
= 98.3-(12.8+231.38)=82.74 mH 四、闸管的保护装置及其计算
晶闸管虽然具备多种优点,但是它承受过电流和过电压的能力较差。为了使器件能长期的运行,必须采用适当的保护装置。 1. 过电压保护
凡超过晶闸管正常工作时承受的最大峰值电压Um的都算过电压,其中一种为操作过电压是由晶闸管装置的拉闸合闸和器件关断等电磁过程引起的过电压,这些操作过程经常发生是不可避免的,另一种过电压是由于雷击等原因为从电网侵入的偶然性浪涌电压,它可能比操作过电压更高,采取过电压保护措施后,应使经常发生的操作过电压限制在额定电压UTN以下,而希望使偶然性的浪涌电压限制在器件的断态和反向不重复峰值电压Udsm和Ursm以下。 ⑴交流侧过电压保护 ①阻容保护
在变压器二次并联电阻和电容,构成阻容保护电路。
计算单相变压器交流侧过电压保护电容C和电阻R的公式:C≥6i0%S/U22 R≥2.3U22/S(UK%/i0%)1/2 其中:
S—变压器每相平均计算容量 U2—变压器二次相电压有效值
i0%—变压器激磁电流百分数,100KVA以下i0%=7 Uk%—变压器的短路比, 100KVA以下Uk%=5 由以上的公式可得:
C≥63735140.02/1222=14.5μF
R≥2.331222/5140.023(5/7)1/2=5.63Ω 变压器的接法 单 相 三相二次侧Y接法
阻容装置的接法 与变压器次极并联Y接法 △接法 电容C C C C/3 电阻R R R 3R
则根据上表得到:
电容=C/3=4.83μF 电阻=3R=16.89Ω
阻容保护
②压敏电阻保护
护装置只能把操作过电压一直在允许的范围内,因此在采用阻容保护的同时,可以设置非线性电阻。它们接近于稳压管的伏安特性,能把浪涌电压一直在允许范围之内。压敏电阻可按下式选取它的额定电压Ue : Ue≥ε/(8-9)3(压敏电阻承受的额定电压峰值)
压敏电阻保护
⑵直流侧过电压保护
直流侧也有发生过电压的可能,例如在快熔断时,平波电抗器所贮能量释放,可以造成过电压,或是在雷击时,过电压到直流侧。因此,在直流侧也搭接了压敏电阻保护。
2.晶闸管关断过电压保护
晶闸管在开关过程中瞬时电压的分配决定于晶管的结电容、导通时间和关断时间等等差别。为了使开关过程中的电压分配均匀,应对晶闸管并联电容C。为了防止晶闸管导通瞬间,电容C对晶闸管放电造成过大的di/dt,还应在电容支路中串联电阻R。这样就采用RC回路来进行抑制。 电容值C=(2~5)310-33IT=4310-3314.7 =0.06μF
电容值R=(1~3)(LB/C)2/1=23(1.38/0.06)2/1 =9.59Ω
式中:IT—器件的额定电流 LB—变压器每相的漏感
RC回路
3.过电流保护
由于过载短路,晶闸管正向误导通和反向击穿,以及在逆变时换流失败等原因,都会产生过电流。过电流的保护措施有数种,我们这里采用快速熔断器来防止晶闸管过电流的损坏。其原理图如下:
主电路如下:
第二章 系统控制单元论述 §2-1可逆调速系统的方案
在由两套可控硅变流装置组成的电枢可逆系统,除了流经电枢支路的负载电流之外,还有一只流经两套可控硅变流装置之间的电流,这个电流称作环流。由于环流对于系统由不小的影响,我们所选择的调速系统必须要能解决这一方面的问题。针对电机本身的可逆方案实现的方法以及处理环流的方式不同,可控硅直流调速系统的形式,结构很多,大致上有以下四种: (1) 有环流电枢可逆直流调速系统
(2) 逻辑无环流电枢可逆直流调速系统 (3) 错位无环流电枢可逆直流调速系统 (4) 磁场可逆直流调速系统
在这四种直流调速系统中,我们选择逻辑无环流电枢可逆直流调速系统,这是因为无环流系统不仅消除了直流环流,还消除了脉动环流。这种系统不用限制环流电抗器,即减少投资又节省电能损耗。以下我们就来介绍一下逻辑无环流可逆系统。
§2-2逻辑无环流可逆系统
要得到既无直流又无脉动环流的系统,可采用下述两种不同的方法来实现。一种是当一组晶闸管工作时,用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲,使它完全处于阻断状态,从根本上切断了环流的通路,将其称为逻辑控制无环流可逆系统。另一种是利用触发脉冲相位的错开来实现无环流,将其称为错位控制无环流可逆系统。
一、可逆系统对逻辑装置的基本要求
1.任何情况下,绝对不允许同时开放两组晶闸管的触发脉冲,必须是一组晶闸管工作时,另一组晶闸管的触发脉冲被封锁。
2.逻辑装置应有两个必要的信号:一是能反映系统各种运行状态对转矩极性要求的极性信号,二是反映主电路电流有无的零电流信号。
3.为了可靠工作,防止逆变颠覆,必须在主要电路电流为零后经过t1=2~3ms的关断时间才能封锁工作组晶闸管的触发脉冲,为了防止出现环流,再经过t2=6~7ms的开放等待时间才能开放要工作组的晶闸管触发脉冲。 二、可逆系统的组成
主电路采用两组晶闸管装置反并联线路,由于无环流,不必在其中设置环流电抗器。系统控制部分与自然环流系统无本质的区别,所不同的是仅仅多了一个无环流逻辑切换装DLC, DLC按照转 矩极性信号Ui*系统正确的选组与换组,而且在任何情况下杜绝环流的发生,获得电动机四象限正常运行。