授課5換相保護(hù)(9-56)

1、 電力電子技術(shù)篇電力電子技術(shù)篇 維修電工高級工維修電工高級工一、整流電路的換相壓降與外特性一、整流電路的換相壓降與外特性課題五課題五 整流電路的換相壓降與計(jì)算保護(hù)整流電路的換相壓降與計(jì)算保護(hù)二、晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第五節(jié)第五節(jié) 整流電路的換相壓降與外特性整流電路的換相壓降與外特性一、換相期間的輸出電壓一、換相期間的輸出電壓 前述計(jì)算整流電路輸出電壓時，都忽略了交流電源的內(nèi)阻抗，實(shí)際上都存前述計(jì)算整流電路輸出電壓時，都忽略了交流電源的內(nèi)阻抗，實(shí)際上都存在。其中主要是整流變壓器的漏抗，使電路換相時與前分析有不

2、同。在。其中主要是整流變壓器的漏抗，使電路換相時與前分析有不同。 以三相半波可控整流電路帶大電感負(fù)載為例。以三相半波可控整流電路帶大電感負(fù)載為例。 假設(shè)原來是假設(shè)原來是VT1VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，idid為為iAiA，當(dāng)，當(dāng)Ug2Ug2出現(xiàn)，出現(xiàn)，VT2VT2導(dǎo)通，導(dǎo)通，VT1VT1關(guān)斷。如果漏抗不考慮，如圖。關(guān)斷。如果漏抗不考慮，如圖。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第五節(jié)第五節(jié) 整流電路的換相壓降與外特性整流電路的換相壓降與外特性一、換相期間的輸出電壓一、換相期間的輸出電壓 如果考慮漏抗如果考慮漏抗LtLt，使電路換流不能突變，即，使電路換流不能突變，即VT2VT2導(dǎo)通，導(dǎo)通

3、，iBiB不能馬上至不能馬上至Id,iAId,iA不能瞬間到零。換不能瞬間到零。換流存在時間，兩個晶閘管同時導(dǎo)通，對應(yīng)電角度流存在時間，兩個晶閘管同時導(dǎo)通，對應(yīng)電角度稱為換相重疊角，用稱為換相重疊角，用 表示。表示。此時，此時，A A相和相和B B相之相之間會存在假想的短路電流間會存在假想的短路電流iKiK，如圖。，如圖。換流期間，換流期間，iA=Id-iKiA=Id-iK、iB=iK iB=iK 。 iKiK IdId第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第五節(jié)第五節(jié) 整流電路的換相壓降與外特性整流電路的換相壓降與外特性一、換相期間的輸出電壓一、換相期間的輸出電壓換流期間，短路電

4、壓由兩個漏抗電勢所平衡。換流期間，短路電壓由兩個漏抗電勢所平衡。u uB B - u - uA A =2 Lt di =2 Lt diK K/dt/dt輸出電壓為：輸出電壓為：u ud d=u=uB B- Ltdi- LtdiK K/dt = u/dt = uA A+ Ltdi+ LtdiK K/dt /dt = u = uB B - 1/2 (u - 1/2 (uB B - u - uA A ) )=(u=(uB B + u + uA A )/2 )/2 輸出電壓比原來減少陰影面積，陰影面積稱換相壓降輸出電壓比原來減少陰影面積，陰影面積稱換相壓降U U 。U U =m/2=m/2 XtId

5、XtId輸出電壓波形出現(xiàn)畸變，形成干擾源。能觀察到換流點(diǎn)有輸出電壓波形出現(xiàn)畸變，形成干擾源。能觀察到換流點(diǎn)有“毛刺毛刺”。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第五節(jié)第五節(jié) 整流電路的換相壓降與外特性整流電路的換相壓降與外特性二、可控整流電路的外特性二、可控整流電路的外特性 可控整流電路對直流負(fù)載來說，是一個帶可控整流電路對直流負(fù)載來說，是一個帶內(nèi)阻的可變直流電源。內(nèi)阻的可變直流電源。 考慮到各種因素，直流輸出電壓為：考慮到各種因素，直流輸出電壓為：)2(cos0ttdddXmRIUNUURnIUNUddcos0式中：式中：U Ud0d0為電路為電路 =0=0 時空載直流輸出電壓；

6、時空載直流輸出電壓； U U為晶閘管正向?qū)▔航禐榫чl管正向?qū)▔航?；RnRn為整流橋路內(nèi)阻；為整流橋路內(nèi)阻；三相橋式三相橋式 N=2N=2、三相半波、三相半波 N=1N=1。電路的外特性曲線如圖電路的外特性曲線如圖9-179-17所示。所示。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算 整流變壓器的作用：整流變壓器的作用：1.1.變壓器二次相電壓變壓器二次相電壓U2U2 ；1.1.提供合適的交流輸入電壓提供合適的交流輸入電壓U2U2 。精確計(jì)算二次相電壓，必須考慮以下因

7、素：精確計(jì)算二次相電壓，必須考慮以下因素：（1 1）最小控制角）最小控制角 minmin。對于直流輸出電壓要求恒定或電機(jī)轉(zhuǎn)速要求恒定的整流裝。對于直流輸出電壓要求恒定或電機(jī)轉(zhuǎn)速要求恒定的整流裝置，置， 需自動調(diào)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。這就要求需自動調(diào)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。這就要求U U2 2 留有一定的調(diào)節(jié)裕量，即留有一定的調(diào)節(jié)裕量，即 minmin不不能以能以0 0 計(jì)算。一般可逆系統(tǒng)計(jì)算。一般可逆系統(tǒng) minmin取取30303535 ，不可逆系統(tǒng)取，不可逆系統(tǒng)取10101515 2.2.使晶閘管主電路與電網(wǎng)隔離，減少電網(wǎng)與整流裝置的相互干擾，限制高次使晶閘管主電路與電網(wǎng)隔離，減少電網(wǎng)與整流裝置的相互干擾，限制

8、高次 諧波電流流入電網(wǎng)諧波電流流入電網(wǎng)。 整流變壓器基本參數(shù)選擇：整流變壓器基本參數(shù)選擇：（2 2）電網(wǎng)電壓波動。根據(jù)規(guī)定電網(wǎng)允許波動）電網(wǎng)電壓波動。根據(jù)規(guī)定電網(wǎng)允許波動-10%-10% 5% 5% ，考慮在電網(wǎng)電壓最低時，考慮在電網(wǎng)電壓最低時仍能保證最大整流輸出電壓，故通常取波動系數(shù)仍能保證最大整流輸出電壓，故通常取波動系數(shù) =0.9=0.9。（3 3）變壓器漏抗產(chǎn)生的換相壓降）變壓器漏抗產(chǎn)生的換相壓降。dnddtIIUUmIXmU22122（4 4）晶閘管或整流二極管的正向?qū)▔航担┚чl管或整流二極管的正向?qū)▔航礜 N U U。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六

9、節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算1.1.變壓器二次相電壓變壓器二次相電壓U2U2 ； 考慮了上述因素后：考慮了上述因素后：式中式中 A A理想情況理想情況 =0=0 時整流電壓與二次電壓之比，見表時整流電壓與二次電壓之比，見表9-19-1； 整流變壓器基本參數(shù)選擇：整流變壓器基本參數(shù)選擇：nddIICUAUNUU221minmax2cos C C線路接線方式系數(shù)，見表線路接線方式系數(shù)，見表9-19-1； Ud1Ud1變壓器短路電壓比，變壓器短路電壓比，100KVA100KVA以下取以下取Ud1=0.05,Ud1=0.0

10、5,容量越大，容量越大，Ud1Ud1也越也越大（最大為大（最大為0.10.1）；）； I2/I2nI2/I2n變壓器二次側(cè)實(shí)際工作電流與額定電流之比（過載倍數(shù)）變壓器二次側(cè)實(shí)際工作電流與額定電流之比（過載倍數(shù)）。表表9-1 常用整流電路的變壓器計(jì)算系數(shù)常用整流電路的變壓器計(jì)算系數(shù) 電路形式系數(shù)電路形式系數(shù) A C 電路形式系數(shù)電路形式系數(shù) A C 單相全波單相全波 單相橋式單相橋式 三相半波三相半波 三相橋式三相橋式 0.9 0.9 0.707 0.707 1.17 2.34 0.866 0.5 第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管

11、整流主電路的計(jì)算與保護(hù)一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算1.1.變壓器二次相電壓變壓器二次相電壓U2U2 ；用上式計(jì)算，比較復(fù)雜，為了簡化，對于一般的中小容量調(diào)壓裝置，可用用上式計(jì)算，比較復(fù)雜，為了簡化，對于一般的中小容量調(diào)壓裝置，可用理想狀態(tài)計(jì)算值增加理想狀態(tài)計(jì)算值增加15%15%來計(jì)算。來計(jì)算。 整流變壓器基本參數(shù)選擇：整流變壓器基本參數(shù)選擇：nddIICUAUNUU221minmax2cosAUUd15. 012上式計(jì)算，主要針對最嚴(yán)重情況，計(jì)算結(jié)果往往偏高。對于一般三相橋式上式計(jì)算，主要針對最嚴(yán)重情況，計(jì)算結(jié)果往往偏高。對于一般三相橋式電路的工程設(shè)計(jì)中，可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式

12、：電路的工程設(shè)計(jì)中，可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式：不可逆系統(tǒng)：不可逆系統(tǒng)：U U2L2L= =（0.9 0.9 1.0)Ud 1.0)Ud 可逆系統(tǒng)：可逆系統(tǒng)：U U2L2L= =（1.0 1.0 1.1)Ud 1.1)Ud第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算2.2.變壓器的一次、二次電流與容量計(jì)算變壓器的一次、二次電流與容量計(jì)算根據(jù)磁勢平衡原理：根據(jù)磁勢平衡原理：為了便于分析，假定為了便于分析，假定K=1K=1：（1 1）三相橋式整流電路。大電感負(fù)載時變壓器二次電流）三相

13、橋式整流電路。大電感負(fù)載時變壓器二次電流i2i2波形如圖波形如圖9-189-18。122121IIUUNNKddIII816. 0322二次有效值電流：二次有效值電流：二次理想相電壓：二次理想相電壓：34. 22dUU二次理想容量：二次理想容量：dddddPIUIUIUS05. 105. 1816. 034. 233222由于由于i2i2波形為正負(fù)對稱，沒有直流分量，波形為正負(fù)對稱，沒有直流分量，i2i2全部耦合到一次繞組中：全部耦合到一次繞組中：一次有效值電流：一次有效值電流：dIUUINNI816. 0122121一次容量：一次容量：ddddPIUIUUUIUS05. 1816. 034.

14、 23816. 033121111額定容量：額定容量：dNPSSS05. 1221第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算一、整流變壓器參數(shù)的計(jì)算2.2.變壓器的一次、二次電流與容量計(jì)算變壓器的一次、二次電流與容量計(jì)算（2 2）三相半波整流電路。大電感負(fù)載時）三相半波整流電路。大電感負(fù)載時 變壓器一、二次電流波形如圖變壓器一、二次電流波形如圖9-199-19。ddIII577. 0312二次有效值電流：二次有效值電流：二次理想相電壓：二次理想相電壓：17. 12dUU二次理想容量：二次理想容

15、量：dddddPIUIUIUS48. 148. 1577. 017. 133222由于由于i2i2為單向矩形波，分解直流分量為單向矩形波，分解直流分量i2zi2z和交流分量和交流分量i2ji2j，i2ji2j耦合到一次繞組：耦合到一次繞組：一次有效值電流：一次有效值電流：一次容量：一次容量：ddddPIUIUUUIUS21. 1473. 017. 13473. 033121111額定容量：額定容量：ddNPPSSS35. 1248. 121. 1221dddjIUUIIUUIUUI473. 03433232211222122121第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié)

16、晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù) 晶閘管的過電壓能力比一般電氣元件差，當(dāng)承受過度的反向電壓、正向轉(zhuǎn)折晶閘管的過電壓能力比一般電氣元件差，當(dāng)承受過度的反向電壓、正向轉(zhuǎn)折電壓等，均會損壞。常見有關(guān)斷過電壓、交流側(cè)過電壓與直流側(cè)過電壓等幾種。電壓等，均會損壞。常見有關(guān)斷過電壓、交流側(cè)過電壓與直流側(cè)過電壓等幾種。1.1.晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù)晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù)關(guān)斷過電壓關(guān)斷過電壓：晶閘管從導(dǎo)通到關(guān)斷時，線路上的電感會晶閘管從導(dǎo)通到關(guān)斷時，線路上的電感會釋放能量產(chǎn)生過電壓。釋放能量產(chǎn)生過電壓。 晶閘管在導(dǎo)通時，元件內(nèi)部充滿載

17、流子，換相時，晶閘管在導(dǎo)通時，元件內(nèi)部充滿載流子，換相時，在反向電壓作用下，使管子電流下降到零，這時載流在反向電壓作用下，使管子電流下降到零，這時載流子依然存在，在反向電壓作用下產(chǎn)生較大的反向電流，子依然存在，在反向電壓作用下產(chǎn)生較大的反向電流，這實(shí)際是殘存載流子迅速復(fù)合使電流迅速減小的過程，這實(shí)際是殘存載流子迅速復(fù)合使電流迅速減小的過程，這在線路上的電感會產(chǎn)生很高的過電壓。如圖這在線路上的電感會產(chǎn)生很高的過電壓。如圖9-209-20所所示。示。 這反向過電壓峰值可達(dá)工作電壓峰值的這反向過電壓峰值可達(dá)工作電壓峰值的5656倍，倍，在關(guān)斷晶閘管上出現(xiàn)瞬間反向過電壓尖峰（毛刺）。在關(guān)斷晶閘管上出現(xiàn)

18、瞬間反向過電壓尖峰（毛刺）。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)1.1.晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù)晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù) 最常用的保護(hù)方法最常用的保護(hù)方法：在：在晶閘管兩端并接晶閘管兩端并接RCRC阻阻容吸收電路。如圖容吸收電路。如圖9-219-21。保護(hù)原理：利用電容兩端電壓瞬時不能突變的特保護(hù)原理：利用電容兩端電壓瞬時不能突變的特性。在過電壓瞬間擊穿導(dǎo)通，旁路過性。在過電壓瞬間擊穿導(dǎo)通，旁路過電壓，或稱吸收尖峰過電壓，把過電電壓，或稱吸收尖峰過電壓，把過電壓限

19、制在管子允許的范圍內(nèi)。壓限制在管子允許的范圍內(nèi)。串接電阻作用：串接電阻作用：（1 1）阻尼）阻尼LCLC電路振蕩。形成的電路振蕩。形成的LCLC電路會產(chǎn)生振蕩，出現(xiàn)高于電源電壓的振蕩電路會產(chǎn)生振蕩，出現(xiàn)高于電源電壓的振蕩電壓，導(dǎo)致管子被擊穿。加了電阻電壓，導(dǎo)致管子被擊穿。加了電阻R R，形成，形成RLCRLC諧振，能消耗過電壓能量，諧振，能消耗過電壓能量，阻尼阻尼LCLC電路振蕩。電路振蕩。（2 2）限制晶閘管開通損耗與電流上升率。因晶閘管在未導(dǎo)通時，）限制晶閘管開通損耗與電流上升率。因晶閘管在未導(dǎo)通時，C C已充電。已充電。在管子觸發(fā)導(dǎo)通的瞬間，在管子觸發(fā)導(dǎo)通的瞬間，C C會迅速放電，若沒有

20、電阻限流，很大的放電會迅速放電，若沒有電阻限流，很大的放電尖峰電流會增加管子的開通損耗和電流上升率，使管子易被擊穿。尖峰電流會增加管子的開通損耗和電流上升率，使管子易被擊穿。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)1.1.晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù)晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù) 如果過電壓作用時間長，能量大，如果過電壓作用時間長，能量大，RCRC阻容阻容吸收電路就無法抑制。需采用硒堆或壓敏電阻。吸收電路就無法抑制。需采用硒堆或壓敏電阻。硒堆保護(hù)原理：利用硒整流片的反向穩(wěn)壓特性

21、。硒堆保護(hù)原理：利用硒整流片的反向穩(wěn)壓特性。當(dāng)硒堆兩端反向過電壓達(dá)到其反向擊穿電當(dāng)硒堆兩端反向過電壓達(dá)到其反向擊穿電壓時，硒堆瞬間擊穿導(dǎo)通，使過電壓旁路，壓時，硒堆瞬間擊穿導(dǎo)通，使過電壓旁路，吸收了尖峰過電壓能量，把過電壓限制在吸收了尖峰過電壓能量，把過電壓限制在允許的范圍內(nèi)。允許的范圍內(nèi)。 硒堆元件由于體積大，反向特性不夠陡，硒堆元件由于體積大，反向特性不夠陡，長期放置不用會長期放置不用會“老化老化”。已基本不用。已基本不用。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)1.

22、1.晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù)晶閘管有關(guān)斷過電壓及其保護(hù)壓敏電阻保護(hù)原理：壓敏電阻（如圖壓敏電阻保護(hù)原理：壓敏電阻（如圖9-24a9-24a）是一種非線性的金屬氧化物元件，利用是一種非線性的金屬氧化物元件，利用其很陡的正反向穩(wěn)壓特性。當(dāng)壓敏電阻其很陡的正反向穩(wěn)壓特性。當(dāng)壓敏電阻兩端正反向過電壓達(dá)到其正反向擊穿電兩端正反向過電壓達(dá)到其正反向擊穿電壓時，壓敏電阻瞬間擊穿導(dǎo)通，使過電壓時，壓敏電阻瞬間擊穿導(dǎo)通，使過電壓旁路，吸收了尖峰過電壓能量，把過壓旁路，吸收了尖峰過電壓能量，把過電壓限制在了允許的范圍內(nèi)。電壓限制在了允許的范圍內(nèi)。 正常工作時，壓敏電阻阻值很高，漏電正常工作時，壓敏電阻阻值很高，

23、漏電流極小，幾乎無損耗。但遇高壓時，被擊穿，流極小，幾乎無損耗。但遇高壓時，被擊穿，可通過高達(dá)數(shù)千安培的放電電流。因此抑制可通過高達(dá)數(shù)千安培的放電電流。因此抑制過電壓的能力很強(qiáng)。但擊穿后，必須更換。過電壓的能力很強(qiáng)。但擊穿后，必須更換。 壓敏電阻特性如圖壓敏電阻特性如圖9-24b)9-24b)所示。所示。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)2.2.交流側(cè)過電壓及其保護(hù)交流側(cè)過電壓及其保護(hù)交流側(cè)過電壓：一種是由于接通或斷開交流側(cè)過電壓：一種是由于接通或斷開交流側(cè)電源時出

24、現(xiàn)暫態(tài)過程引起的交流側(cè)電源時出現(xiàn)暫態(tài)過程引起的過電壓，稱為操作過電壓。常用阻過電壓，稱為操作過電壓。常用阻容吸收電路。容吸收電路。 另一種是交流電網(wǎng)遭受雷擊或從電另一種是交流電網(wǎng)遭受雷擊或從電網(wǎng)侵入的干擾過電壓。這種過電壓作用網(wǎng)侵入的干擾過電壓。這種過電壓作用時間長，能量大，稱為浪涌過電壓。時間長，能量大，稱為浪涌過電壓。 常用壓敏電阻常用壓敏電阻進(jìn)行過電壓保護(hù)。進(jìn)行過電壓保護(hù)。 另外，還有專另外，還有專門的浪涌保護(hù)器。門的浪涌保護(hù)器。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)二、晶閘管的過電壓保護(hù)二、晶閘管的過電壓

25、保護(hù)3.3.直流側(cè)過電壓及其保護(hù)直流側(cè)過電壓及其保護(hù)直流側(cè)過電壓：由于是電感性負(fù)載，儲藏能量的能力更大，當(dāng)整流橋發(fā)生阻斷，直流側(cè)過電壓：由于是電感性負(fù)載，儲藏能量的能力更大，當(dāng)整流橋發(fā)生阻斷，使電感中電流發(fā)生突變，也會感應(yīng)出很大的過電壓，造成晶閘管損壞。使電感中電流發(fā)生突變，也會感應(yīng)出很大的過電壓，造成晶閘管損壞。 常用壓敏電阻并接在直流側(cè)進(jìn)行過電壓保護(hù)。常用壓敏電阻并接在直流側(cè)進(jìn)行過電壓保護(hù)。 綜上所述，晶閘管電路主要是電路中電感元件當(dāng)電流發(fā)生突變時產(chǎn)生感綜上所述，晶閘管電路主要是電路中電感元件當(dāng)電流發(fā)生突變時產(chǎn)生感應(yīng)過電壓以及外界侵入的浪涌電壓。應(yīng)過電壓以及外界侵入的浪涌電壓。 可采取可采

26、取的幾種過電的幾種過電壓措施如圖壓措施如圖9-279-27所示，所示，供實(shí)際選用。供實(shí)際選用。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制 晶閘管的過電流能力比一般電氣元件差得多。當(dāng)裝置中出現(xiàn)元件誤導(dǎo)通或晶閘管的過電流能力比一般電氣元件差得多。當(dāng)裝置中出現(xiàn)元件誤導(dǎo)通或被擊穿、可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)中產(chǎn)生環(huán)流、逆變失敗以及傳動裝置、生產(chǎn)機(jī)械過載和機(jī)被擊穿、可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)中產(chǎn)生環(huán)流、逆變失敗以及傳動裝置、生產(chǎn)機(jī)械過載和機(jī)械故障引起電動機(jī)堵轉(zhuǎn)等，

27、都會導(dǎo)致流過整流元件的電流大大超過正常值，即過械故障引起電動機(jī)堵轉(zhuǎn)等，都會導(dǎo)致流過整流元件的電流大大超過正常值，即過電流。一般在電流。一般在1 1 2 2個周期內(nèi)晶閘管就可能燒毀個周期內(nèi)晶閘管就可能燒毀。因此，過電流保護(hù)的任務(wù)是在元。因此，過電流保護(hù)的任務(wù)是在元件被燒毀前，迅速把過電流現(xiàn)象消除。件被燒毀前，迅速把過電流現(xiàn)象消除。晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：（1 1）交流進(jìn)線電抗器限制短路電流。當(dāng)出現(xiàn)短路電流時，在空心電抗器或整）交流進(jìn)線電抗器限制短路電流。當(dāng)出現(xiàn)短路電流時，在空心電抗器或整流變壓器的漏抗上會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢以阻緩和減小短路電流。缺點(diǎn)是在正常時流變壓器的

28、漏抗上會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢以阻緩和減小短路電流。缺點(diǎn)是在正常時會損失較大的電壓降。通常以會損失較大的電壓降。通常以3%3%的壓降來計(jì)算進(jìn)線電感值。的壓降來計(jì)算進(jìn)線電感值。1.1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)（2 2）用靈敏過電流繼電器保護(hù)。過電流繼電器裝在交流側(cè)或直流側(cè)，在發(fā)生）用靈敏過電流繼電器保護(hù)。過電流繼電器裝在交流側(cè)或直流側(cè)，在發(fā)生短路電流時動作，使自動開關(guān)或接觸器跳閘。由于此動作需幾百毫秒，僅能保短路電流時動作，使自動開關(guān)或接觸器跳閘。由于此動作需幾百毫秒，僅能保護(hù)由于機(jī)械過載引起的過電流，或短路電流較小時才能起作用。護(hù)由于機(jī)械過載引起的過電流，或短路電流較小時才能起作用。第九單元第九單元 三相

29、可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制 晶閘管常用的過電流晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：保護(hù)措施：（3 3）限流與脈沖移相保護(hù)。）限流與脈沖移相保護(hù)。 如圖如圖9-289-28所示，在所示，在主電路中裝設(shè)電流檢測主電路中裝設(shè)電流檢測裝置，當(dāng)主電路電流增裝置，當(dāng)主電路電流增大時，在檢測裝置中的大時，在檢測裝置中的U UR R亦增大，使亦增大，使u u0 0變大，變大，使被控制的移相電路脈使被控制的移相電路脈沖右移（沖右移（ 增大），最增大），最終使

30、終使UdUd減小，減小，IdId減小，減小，達(dá)到限流目的。達(dá)到限流目的。1.1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：（4 4）直流快速開關(guān)保護(hù)。在大容量、要求高、經(jīng)常容易短路的場合，可采用裝）直流快速開關(guān)保護(hù)。在大容量、要求高、經(jīng)常容易短路的場合，可采用裝在直流側(cè)進(jìn)行過載與短路保護(hù)。直流快速開關(guān)的動作時間極短，只有在直流側(cè)進(jìn)行過載與短路保護(hù)。直流

31、快速開關(guān)的動作時間極短，只有2ms,2ms,全部斷弧時間只有全部斷弧時間只有2525 30ms30ms，可迅速切斷電路。國內(nèi)型號為，可迅速切斷電路。國內(nèi)型號為DSDS系列等。系列等。1.1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)（5 5）快速熔斷器保護(hù)。是最簡單有效的保護(hù)元件，與普通熔斷器比較，具有快）快速熔斷器保護(hù)。是最簡單有效的保護(hù)元件，與普通熔斷器比較，具有快速熔斷的特性，當(dāng)速熔斷的特性，當(dāng)5 5倍額定電流時，熔斷時間小于倍額定電流時，熔斷時間小于20ms20ms，可迅速切斷短路，可迅速切斷短路電流。適應(yīng)短路保護(hù)場合。電流。適應(yīng)短路保護(hù)場合。 快速熔斷器選擇：快速熔斷器選擇： 目前最常用有大容量的目前最常

32、用有大容量的RTKRTK（插入式）、（插入式）、RS3RS3，RSORSO（匯流排式）與小（匯流排式）與小容量容量RLSRLS（螺旋式）。（螺旋式）。熔體額定電流熔體額定電流I IRDRD：1.57I1.57IT T（AVAV） I IRD RD I IT T 其中其中I IT T實(shí)際最大有效值電流。實(shí)際最大有效值電流。實(shí)際使用時，一般取熔體額定電流實(shí)際使用時，一般取熔體額定電流I IRD RD = I= IT T（AVAV）。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制三

33、、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：1.1.過電流保護(hù)過電流保護(hù)（5 5）快速熔斷器保護(hù)）快速熔斷器保護(hù)快速熔斷器的接法如圖快速熔斷器的接法如圖9-299-29所示。所示。 在較大容量裝置中，快熔由于更換不便，須與其他過流保護(hù)措施同時使在較大容量裝置中，快熔由于更換不便，須與其他過流保護(hù)措施同時使用?？烊垡话阕鳛樽詈笠坏辣Ｗo(hù)，一般不希望熔斷，停止工作。用?？烊垡话阕鳛樽詈笠坏辣Ｗo(hù)，一般不希望熔斷，停止工作。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)三、晶

34、閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：晶閘管常用的過電流保護(hù)措施：1.1.過電流保護(hù)過電流保護(hù) 在較大容在較大容量裝置中，快量裝置中，快熔由于更換不熔由于更換不便，須與其他便，須與其他過流保護(hù)措施過流保護(hù)措施同時使用。快同時使用?？烊垡话阕鳛樽钊垡话阕鳛樽詈笠坏辣Ｗo(hù)，后一道保護(hù)，一般不希望熔一般不希望熔斷，停止工作。斷，停止工作。圖圖9-309-30為幾種常用措施，可根據(jù)需要選用。為幾種常用措施，可根據(jù)需要選用。第九單元第九單元 三相可控整流電路三相可控整流電路第六節(jié)第六節(jié) 晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)晶閘管整流主電路的計(jì)算與保護(hù)三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制三、晶閘管的過電流保護(hù)與電壓、電流上升率的限制（1 1）正向電壓上升率（）正向電壓上升率（du/dtdu/dt）的抑制）的抑制2.2.電壓、電流上升率的限制電壓