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1、晶闸管变流装置为什么要考虑过电流和过电压保护,一般过电压常采用的保护措施有哪些?
相对于电机和继电器、接触器等控制电器而言,电力电子器件承受过电流和过电压的能力较差,短时间的过电流和过电压就会把器件损坏。但又不能完全根据装置运行时可能出现的暂时的过电流和过电压的数值来确定器件参数,必须充分发挥器件应有的过载能力。因此,保护就成为提高电力电子装置运行可靠性必不可少的重要环节。
由于晶闸管的热容量较小,以及从管心到散热器的热传导途径中要遭受到一系列热阻,所以一旦过电流,结温上升很快,特别在瞬时短路电流通过时,内部热量来不及传导,结温上升更快。
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1、晶闸管变流装置为什么要考虑过电流和过电压保护,一般过电压常采用的保护措施有哪些?
保护措施:避雷器保护、利用非线性过电压保护元件保护压敏电阻、利用储能元件保护、利用引入电压检测的电子保护电路作过电压保护
晶闸管承受过电流时,因为本身有一定热容量,尚可坚持短暂时间。但在遭受电压大于击穿电压或转折电压时,则会立即发生反向击穿或正向转折。而晶闸管变流装置运行中过电压的产生是难以避免的,所以必须对晶闸管变流装置采取可靠的过电压保护措施。
?它们起保护作用的先后次序怎样?
快速熔断器保护、直流快速断路器和过流继电器保护、利用引入电流检测的电子保护电路作为过电流保护。
通常,电子保护电路作为第一保护措施,快速熔断器仅作为短路保护,直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护,过电流继电器整定在过载时动作。
①~⑥各保护元件的名称及作用。
①为直流过电流继电器,当直流电流超过设定值时,继电器工作,使电流减小或切断电源。
②为交流侧阻容过电压吸收电路,可接成三角形或星性,用于吸收持续时间短,能量小的尖峰过电压。
③为桥臂快速熔断器,主要在过流时保护元件。
④为阻容吸收元件,用于吸收晶闸管二端出现过大的尖峰过电压,以防止元件过压击穿。
⑤为桥臂电抗器,一般用空芯电抗器,限制桥臂出现过大的di/dt值,防止门极附近电流密度过大而烧坏元件。桥臂电抗器对限制短路电流亦有好处。桥臂电抗器还可以抑制晶闸管的电压上升率du/dt值,防止误导通。
⑥用作直流侧过电压保护,通常用压敏电阻或硒堆做成。
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(1)触发脉冲必须有足够的功率,保证在允许的整个工作温度范围内,对所有合格的元件都能可靠触发。
(2)触发脉冲应有足够的宽度。
(3)触发脉冲的前沿应尽量陡些。
(4)触发脉冲的相位应能够根据控制信号的要求在规定的范围内移动
(5)触发脉冲与晶闸管主回路电源电压必须同步。
(6)触发电路与晶闸管主回路之间有必要的电气隔离
8、,同步电压、偏置电压和控制电压的作用各是什么?锯齿波的斜率通过什么调节?能否通过调节锯齿波的斜率来调节初始相位?为什么?锯齿波的宽度通过什么调节?输出脉冲的宽度通过什么调节?
同步环节的作用是保证锯齿波的频率与主电路电源的频率相同,并使锯齿波的宽度大于180°,通常取240°
当偏置电压up为某固定值时,改变控制电压uco就可改变V4导通时刻,即改变了脉冲产生的时刻,实现了脉冲移相。
而加偏置电压up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位。
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驱动电路主要作用是:将控制电路输出的信号按照其控制目标的要求,转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间,可以使其开通或关断的信号。
驱动电路还要提供控制电路与主电路之间必要的电气隔离环节按控制目标的要求施加开通或关断的信号
电力电子器件的驱动电路是电力电子电子主电路与控制电路之间的接口
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关断瞬时,驱动电路应提供足够的反向基极驱动,以迅速抽出基区的剩余载流子,减小存储时间ts;并加反偏截止电压,使集电极电流迅速下降以减小下降时间tf。而在功率管开通前功率管基射极间的反偏电压应为零或很小。
?关断后为什么也要施加反向电压?
当V2管关断时,负载电流经与V2反并联的快速恢复二极管VD2继续流通。当VD2恢复阻断状态时,电流迅速中断,在V2的集电极-发射极之间产生的电压上升率duCE/dt高达30000V/us。过高的duCE/dt会产生较大的位移电流,并导致产生较大的集电极脉冲浪涌电流,很容易使IGBT发生动态擎住现象。为了避免IGBT发生这种误动作,应在栅极加负偏压。