Защита преобразователя от сверхтока

 

Основные элементы защиты от сверхтоков и токов короткого замыкания могут быть разделены на две основные группы.

Первая группа включает в себя те устройства, которые обеспечивают защиту преобразователя посредством прерывания или предотвращения протекания аварийного тока.

Вторая группа включает в себя те элементы преобразователя, за счет сопротивления которых ограничивается величина и скорость нарастания аварийного тока.

К элементам первой группы относятся:

– быстродействующие системы электронной защиты, которые отключают весь преобразователь от источника питания;

– встроенные в транзисторы элементы защиты от сверхтоков (интеллектуальные модули);

– автоматические выключатели и плавкие предохранители, отключающие преобразователь от источника питания.

К элементам второй группы относятся:

– дроссели цепи постоянного тока;

– внутреннее сопротивление промежуточного трансформатора; – внутреннее сопротивление источника питания.

При выборе элементов защиты следует учитывать, что автоматические выключатели и плавкие предохранители реагируют на действующее значение тока. Полупроводниковый прибор реагирует в основном на нагрев, который пропорционален значению тока, промежуточному между действующим и средним значениями.

В зависимости от необходимой степени сложности защиты и от сложности силовой схемы преобразователя возможно включение нескольких перечисленных выше устройств защиты. Действие этих устройств должно быть согласовано с характеристиками полупроводниковых приборов и друг с другом с тем, чтобы обеспечить выполнение перечисленных выше требований к защите. Срабатывание защиты должно происходить прежде, чем произойдет повреждение полупроводникового прибора. Следует сразу отметить, что время срабатывания автоматических выключателей и плавких предохранителей существенно больше, чем время допустимой перегрузки полупроводникового вентиля по току, поэтому эти устройства защиты самостоятельно не могут обеспечить должную защиту полупроводникового вентиля от сверхтока. Однако в совокупности с электронными системами защиты автоматические выключатели и плавкие предохранители находят самое широкое применение в системах защиты полупроводниковых преобразователей. Примером такого решения являются устройства защиты с использованием короткозамыкателя, применяемого для защиты цепей постоянного тока.

 

 

2.12.2.Защита от сверхтоков с помощью плавких предохранителей

 

Для защиты полупроводниковых преобразователей находят применение плавкие предохранители, устанавливаемые в цепях как переменного, так и постоянного тока. При этом предохранитель должен срабатывать в режиме включения и выключения преобразователя, обеспечивать бесперебойную работу в нормальном стационарном режиме и надежно срабатывать, защищая элементы преобразователей в аварийном режиме. К плавким предохранителям предъявляют следующие требования:

-согласование характеристик предохранителя с характеристиками защищаемых элементов;

-неизменность характеристик предохранителя во времени и минимальные потери мощности при протекании номинального тока; -наличие эффективного токоограничения;

-высокая отключающая способность предохранителя;

-минимальное напряжение дуги во время срабатывания предохранителя, не превышающее напряжения пробоя неповрежденных вентилей; -минимальные весовые и габаритные показатели.

 Для надежной защиты полупроводниковых вентилей от выхода из строя при перегрузке по току необходимо, чтобы полный интеграл отключения предохранителя W _п должен быть меньше защитного показателя вентиля W _в.

Выбираем быстродействующий предохранитель АВE 001

Номинальный ток I_N = 1 А

Интеграл отключения, I ²•t = 1,5 A^2•c

 

 

Заключение

В ходе выполнения проекта проделана обширная обзорноаналитическая работа по представленной на рынке элементной базе. На ее основе была построена принципиальная электрическая схема, как силовой части так и схемы управления. Рассчитаны все элементы входящие в состав схемы: входной фильтр, выходной фильтр, система управления, система защиты. Таким образом разработан вторичный источник питания с заданными входными и выходными параметрами

удовлетворяющий требованиям ТЗ. В необходимом объеме проработаны

вопросы экономики и безопасности жизнедеятельности.

Работа выполнена в полном объеме. 

 

Используемая литература

1. А.А. Мартынов Проектирование импульсных полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения в постоянное напряжение:

учеб. пособие/А.А.Мартынов.: СПбГУАП, 2011 г.

2. А.А. Мартынов Силовая электроника. Часть I. Выпрямители и регуляторы переменного напряжения: учеб. пособие/А.А.Мартынов.:

СПбГУАП, 2011г.

3. В.Н. Удинцев, В.С. Проскуряков Источники вторичного питания. 2004г

4. А.А. Мартынов. Электрический привод.: Учеб. пособие.: СПбГУАП, 2013.429с.:

5. А.А. Мартынов Проектирование вторичных источников питания. Учеб.

пособие/. СПбГУАП, 2000. 108с.:

6. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. -

Л.:Энергоиздат.Ленингр. отд-ние, 1982. - 392 с., ил.

7. Забродин Ю. С.Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.:

Высш. Школа, 1982. - 496 с., ил.

8. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В. А.

Елисеева и А. В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.

Ил.

9. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 2.Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. Профессоров МЭИ и др. - 7-е изд., испр. и доп. - М.: энергоатомиздат, 1986. - 712 с.: ил.