励磁讲课内容优秀PPT.ppt
励磁讲课内容励磁讲课内容第1页，本讲稿共26页发电机的励磁系统发电机的励磁系统逆变灭磁的过程逆变灭磁的过程4发电机的建压过程发电机的建压过程2晶闸管的原理和可控硅的原理晶闸管的原理和可控硅的原理3压敏电阻的作用压敏电阻的作用5励磁系统的作用励磁系统的作用1第2页，本讲稿共26页 一、发电机的励磁系统的作用一、发电机的励磁系统的作用一、发电机的励磁系统的作用一、发电机的励磁系统的作用 1）发电机在允许的负载范围内运行时，励磁系统提供相应的励磁电流以保）发电机在允许的负载范围内运行时，励磁系统提供相应的励磁电流以保证发电机为额定值证发电机为额定值2）当电力系统发生故障时，而使电压降低时励磁系统能够快速励磁，保持电网电压）当电力系统发生故障时，而使电压降低时励磁系统能够快速励磁，保持电网电压在较高水平在较高水平3）当发生短路时，能使短路电流增大，从而提高继电保护动作的可靠性）当发生短路时，能使短路电流增大，从而提高继电保护动作的可靠性4）当机组发生甩负荷时，机组的电压升高，能够迅速地减少励磁电流，防止电）当机组发生甩负荷时，机组的电压升高，能够迅速地减少励磁电流，防止电压升高而损坏发电机的绕组压升高而损坏发电机的绕组5）当发电机发生内部故障时，应能快速灭磁。）当发电机发生内部故障时，应能快速灭磁。第3页，本讲稿共26页二、发电机的建压过程二、发电机的建压过程二、发电机的建压过程二、发电机的建压过程采用可控硅励磁作为整流器，由于可控硅是一种功率放大倍数极高的理想的开关元件，大大的改善了励磁系统的响应特性，这对发电机和系统的运行有着十分重大的意义。1、起励的原因 起励供给转子直流电，使转子建立磁场。起励时间为起励供给转子直流电，使转子建立磁场。起励时间为6s，6s不够可延长到不够可延长到10s。由于发电机剩磁所决定的残压比较低，不足于使可控硅触发导通，所以发电机由于发电机剩磁所决定的残压比较低，不足于使可控硅触发导通，所以发电机的起励建压需依靠其他电压，我站采用的是直流电源给发电机端电压升至其额的起励建压需依靠其他电压，我站采用的是直流电源给发电机端电压升至其额定电压的定电压的30%40%时，可控硅就可以触发导通了时，可控硅就可以触发导通了，由可控硅三相全控整流桥式电，由可控硅三相全控整流桥式电路整流出的直流电给转子提供稳定的直流电路整流出的直流电给转子提供稳定的直流电,来维持发电机端电压的稳定。来维持发电机端电压的稳定。（1）自动起励 自动起励，当开机继电器动作，发电机转速上升至自动起励，当开机继电器动作，发电机转速上升至95额定转速时，起励装额定转速时，起励装置投入；当机端电压上升至置投入；当机端电压上升至40额定电压时，起励装置退出。额定电压时，起励装置退出。（2）手动起励 按QLAN 和SBST按钮起励第4页，本讲稿共26页测量电压测量电压2YH、电流互感器副边的电流，电流模拟量，经变送器转换成相应的、电流互感器副边的电流，电流模拟量，经变送器转换成相应的模拟量送入模拟量送入6000端子总线板，控制量，开关量，故障信号同时送入端子总线板，控制量，开关量，故障信号同时送入6000总线，总线，以上各量通过总线与励磁调节板以上各量通过总线与励磁调节板J3接口连接送入调节板，即自动通道，接口连接送入调节板，即自动通道，由由PLC实现。自动调节调节器又将以上各量经实现。自动调节调节器又将以上各量经J4插口送入插口送入PLC。通过。通过PLC的模拟量采集进行的模拟量采集进行A/D转换后，转换后，PLC进行逻辑判断然后将指令进行逻辑判断然后将指令D/A转换后输转换后输出到调节板的线收集成出到调节板的线收集成PID电路进行调节，调节后输出移相控制信号，调节板电路进行调节，调节后输出移相控制信号，调节板J1又与移相触发模块连接，实现移相触发，从而调节发电机的励磁电流，又与移相触发模块连接，实现移相触发，从而调节发电机的励磁电流，同时调节板同时调节板J3插口将励磁运行状态输出至监控系统。插口将励磁运行状态输出至监控系统。模拟量模拟量变流滤波变流滤波 A/D PLC D/A 放大电路放大电路 PID 移移相触发模块相触发模块 可控硅可控硅 2、通过可控硅自主励磁的过程、通过可控硅自主励磁的过程第5页，本讲稿共26页 励磁调节器调节励磁电流励磁调节器调节励磁电流自动调节励磁电流的方法自动调节励磁电流的方法在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。我站行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。我站用的方法是，改变励磁机的励磁电流，及改变可控硅的导通角等。根据发电机电压、电流或功率因用的方法是，改变励磁机的励磁电流，及改变可控硅的导通角等。根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁 电流便跟着改变。这套装置一般电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发点。在事故情况下能有效地抑制发 电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电电 压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机 励磁电流的目的。同步单元的励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的调差单元的作用是为了使并联运行的 发电机能稳定和合理地分配无功负荷。发电机能稳定和合理地分配无功负荷。第6页，本讲稿共26页三、晶闸管的原理和可控硅的原理三、晶闸管的原理和可控硅的原理1 1、晶闸管的工作原理和、晶闸管的工作原理和作用？作用？答晶体闸流管简称晶闸管答晶体闸流管简称晶闸管,也称为可控硅整流元件也称为可控硅整流元件(SCR),(SCR),是由三个是由三个PNPN结构成结构成的一种大功率半导体器件。在性能上的一种大功率半导体器件。在性能上,晶闸管不仅具有单向导电性晶闸管不仅具有单向导电性,可贵可贵的可控性的可控性,有导通和关断两种状态有导通和关断两种状态.它是一种功率放大元件同时据有整它是一种功率放大元件同时据有整流作用，整流电压可以控制，当给整流电路的交流电压一定时，输出流作用，整流电压可以控制，当给整流电路的交流电压一定时，输出的电压能够均匀调节。的电压能够均匀调节。晶闸管的优点很多晶闸管的优点很多,例如例如:以小功率控制大功率以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万功率放大倍数高达几十万倍倍;反应极快反应极快,在微秒级内开通、关断在微秒级内开通、关断;无触点运行无触点运行,无火花、无噪声无火花、无噪声;效率高效率高,成本低等成本低等 （1 1）晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，它都处于关断状态。）晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，它都处于关断状态。（2 2）晶闸管同时在正向阳极电压与正向门电压作用下，才能导通。）晶闸管同时在正向阳极电压与正向门电压作用下，才能导通。（3 3）已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。）已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。（4 4）晶闸管在导通状态时，当阳极电压减小到接近于零时，晶闸管关断。）晶闸管在导通状态时，当阳极电压减小到接近于零时，晶闸管关断。第7页，本讲稿共26页 晶晶 闸闸 管管 的的 结结 构构若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为:Ik=Ia+Ig。晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和:Ia=IC1+IC2+ICO=1Ia+2Ik+ICO晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。第8页，本讲稿共26页 改变门极触发电压加入的时刻就可以控制晶闸管改变门极触发电压加入的时刻就可以控制晶闸管的导通角的导通角控制角：把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度。控制角：把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度。导通角：晶闸管在一个周期内导通的电角度。导通角：晶闸管在一个周期内导通的电角度。+=180+=180移相：改变控制角的大小即改变触发脉冲在每一周期内出现的时刻称为移相。移相：改变控制角的大小即改变触发脉冲在每一周期内出现的时刻称为移相。三相半控整流桥的输出直流平均电压三相半控整流桥的输出直流平均电压UdUd，随控制角，随控制角的大小而变化。当的大小而变化。当=0=0时，时，UdUd达达到最大值；到最大值；UdUd随控制角随控制角得增大而减小，当增大到得增大而减小，当增大到=180=180时，时，UdUd降低至降低至0.0.因此通因此通过改变过改变的大小，即可以改变输出直流平均电压的大小，即可以改变输出直流平均电压UdUd的大小，也就调节了同步发电机的大小，也就调节了同步发电机的励磁电流。控制角的励磁电流。控制角的范围是的范围是01800180。交流电的半个周期定为。交流电的半个周期定为180180，称为电角，称为电角度。这样，在度。这样，在U2U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角称为控制角；在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通角；在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通角。很明显，。很明显，和和都是都是用来表示可控硅在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制用来表示可控硅在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角角或导通角或导通角，改变负载上脉冲直流电压的平均值，改变负载上脉冲直流电压的平均值ULUL，实现了可控整流。可控，实现了可控整流。可控硅的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将硅的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，直流电变成交流电的逆变，第9页，本讲稿共26页 2 2、可控硅的原理、可控硅的原理三相桥式全控整流电路，六个桥臂元件全都采用可控硅管。三相桥式全控整流电路，六个桥臂元件全都采用可控硅管。它既可工作于整流状态，将交流变成直流；也可工作于它既可工作于整流状态，将交流变成直流；也可工作于逆变状态，将直流变成交流。其触发脉冲的宽度均大于逆变状态，将直流变成交流。其触发脉冲的宽度均大于6060，即所谓，即所谓“宽脉冲触发宽脉冲触发”，或者采用，或者采用“双脉冲触发双脉冲触发”。其触发脉冲按照。其触发脉冲按照+A-C+B-A+C-B+A-C+B-A+C-B的顺序，的顺序，同一时刻至少有两个桥臂被触发导通，在换流时有三个同一时刻至少有两个桥臂被触发导通，在换流时有三个桥臂导通。桥臂导通。实质上是一组共阴极组与一组共阳极组得三相半波，可控实质上是一组共阴极组与一组共阳极组得三相半波，可控整流电路得串联，其输出整流电路得串联，其输出电压为三相线电压波形上正半电压为三相线电压波形上正半部分部分得包络线要使电流流通（转子）上，有输出电压，得包络线要使电流流通（转子）上，有输出电压，必须在共阴极组和共阳极组中有一个晶闸管导通。任一必须在共阴极组和共阳极组中有一个晶闸管导通。任一时刻总是从电压最正相经过负载主电压最负相构成回路时刻总是从电压最正相经过负载主电压最负相构成回路移相触发模块的作用？移相触发模块的作用？第10页，本讲稿共26页 触发电路必须满足的条件触发电路必须满足的条件1 1、触发信号应有足够的功率（电压和电流），以保证晶、触发信号应有足够的功率（电压和电流），以保证晶闸管可靠导通。闸管可靠导通。2 2、触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡。以使、触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡。以使晶闸管在触发后，阳极电流能上升到超过擎住电流而维晶闸管在触发后，阳极电流能上升到超过擎住电流而维持导通。对于感性负载，由于反电动势阻止电流上升，持导通。对于感性负载，由于反电动势阻止电流上升，触发触发 脉冲还要求更宽。脉冲还要求更宽。3 3、触发脉冲必须与主电路的交流电源同步，以保证主电、触发脉冲必须与主电路的交流电源同步，以保证主电路在每个周期里有相同的导通角。路在每个周期里有相同的导通角。4 4、触发脉冲的发出时刻应能平稳的前后移动，使控制角、触发脉冲的发出时刻应能平稳的前后移动，使控制角 有一定的变化范围，以满足对主电路的控制要求有一定的变化范围，以满足对主电路的控制要求。第11页，本讲稿共26页 楞 次 定 律感应电流的感应电流的磁场磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。的变化。注意：注意：“阻碍阻碍”不是不是“相反相反”，原磁通量增大时方，原磁通量增大时方向相反，原磁通量减小时方向相同；向相反，原磁通量减小时方向相同；“阻碍阻碍”也不也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的常规励磁是阻止，电路中的磁通量还是变化的常规励磁PIDPID调调节的含义是什么？节的含义是什么？PIDPID 励磁调节器对发电机端电压偏差励磁调节器对发电机端电压偏差UtUt进行进行比例、积分、微分控制，简称比例、积分、微分控制，简称PIDPID调节。比例就是按调节。比例就是按比例放大；积分是对微小偏差进行累计求和，以达比例放大；积分是对微小偏差进行累计求和，以达到消除这些偏差，提高调压精度；微分将动态的输到消除这些偏差，提高调压精度；微分将动态的输入信号相位超前，使调节器能作出快速的反应。入信号相位超前，使调节器能作出快速的反应。第12页，本讲稿共26页 脉脉 冲冲 变变 压压 器器为门极提供触发电压与电流的电路称为触发电路触发电路的输出集中常采用脉冲变压器，主要用途为；起阻抗匹配作用，降低脉冲电压幅值，增大输出电压，更可靠得出发晶闸管可同时送出两组独立脉冲将低电压强电触发电路与高电压得强电整流电路在电气上加以隔离，有利于防干扰与安全脉冲变压器与一般变压器得主要区别有一般变压器传递的是交流正弦电压，脉冲变压器传递得是前沿陡峭的单方向脉冲电压触发电路一般包含；同步移相、脉冲形成、整形、脉冲功效、输出 第13页，本讲稿共26页 励励 磁磁 变变 压压 器器励磁变压器为三相环氧干式，额定电压励磁变压器为三相环氧干式，额定电压6 300V6 300V245V245V励磁变的构造与一般的变压器励磁变的构造与一般的变压器有何不同？有何不同？答：答：1 1、运行时，变压器的付边接的是非线性的半导体元件。、运行时，变压器的付边接的是非线性的半导体元件。2 2、三相整流器工作时，要进行电流换相，在电流换相的过程中会出现两相同、三相整流器工作时，要进行电流换相，在电流换相的过程中会出现两相同时导通的重叠现象，这时变压器的付边处于两相短路的瞬变状态，而且是经常时导通的重叠现象，这时变压器的付边处于两相短路的瞬变状态，而且是经常地频繁地发生，故对变压器的结构设计和热效应都要加以考虑。地频繁地发生，故对变压器的结构设计和热效应都要加以考虑。3 3、励磁变压器的漏电抗应尽可能的比普通变压器小。、励磁变压器的漏电抗应尽可能的比普通变压器小。可控硅整流器要求加在阳极上的电压应保持恒定或限制在极小的范围内波动。可控硅整流器要求加在阳极上的电压应保持恒定或限制在极小的范围内波动。故故供电给整流器用的电源变压器应具有较小的漏阻抗压降。供电给整流器用的电源变压器应具有较小的漏阻抗压降。4 4、励磁变压器原、付边绕组的联接、励磁变压器原、付边绕组的联接整流变压器对供电的电源（发电机）来说，犹如一台谐波发生器作为它的负载，整流变压器对供电的电源（发电机）来说，犹如一台谐波发生器作为它的负载，谐波幅值及次数的大小都会给电源带来不利的影响，同时对其他装置亦会有干谐波幅值及次数的大小都会给电源带来不利的影响，同时对其他装置亦会有干扰，因此要求尽可能的减少这些谐波（特别是三次谐波）对电源的影响，采用扰，因此要求尽可能的减少这些谐波（特别是三次谐波）对电源的影响，采用/Y/Y的联结较为有利的联结较为有利.第14页，本讲稿共26页 欠欠 励励 限限 制制 和和 过过 电电 压压当测量回路测出发电机欠励时，每当此电流值超过整定值时，回输出一个信号限当测量回路测出发电机欠励时，每当此电流值超过整定值时，回输出一个信号限制导通角继续减小，励磁电流会被限制在某一数值上叫欠励限制。制导通角继续减小，励磁电流会被限制在某一数值上叫欠励限制。过励限制时把整流值最大输出电流限制在一定限度内的安全保护措施，发电过励限制时把整流值最大输出电流限制在一定限度内的安全保护措施，发电机电压下降机电压下降5%5%就能将升角升到最大进行强励，这种情况在强励电流能达到额定就能将升角升到最大进行强励，这种情况在强励电流能达到额定励磁电流的励磁电流的2 2倍对励磁线圈和整流器都不利，所以必须加以限制。过励限制倍对励磁线圈和整流器都不利，所以必须加以限制。过励限制暂时定为暂时定为360A360A，欠励限制的整定范围，欠励限制的整定范围：如果发电机定子方面出现电压，亦即：如果发电机定子方面出现电压，亦即U U极剧升高达到某一整定值，通极剧升高达到某一整定值，通过励磁调节器迅速地过励磁调节器迅速地.自动地将可控硅的控制角移至逆变区域，使发电磁场的磁能自动地将可控硅的控制角移至逆变区域，使发电磁场的磁能的一部分逆变致可控硅变流装置的交流侧，以减少转子磁能，励磁电流立即下降，实的一部分逆变致可控硅变流装置的交流侧，以减少转子磁能，励磁电流立即下降，实现了逆变减磁，过电压因而得到抑制。现了逆变减磁，过电压因而得到抑制。第15页，本讲稿共26页可可 控控 硅硅 的的 整整 流流1 1、整流工作状态、整流工作状态(0-90)(0-90)在在090090的某一瞬刻，同时触发的某一瞬刻，同时触发1 1、4 4两管，整流器的输出电压为两管，整流器的输出电压为变压器输出正弦电压的一部分，且其平均值为正。流过整流器的电流方向与整流电压的方变压器输出正弦电压的一部分，且其平均值为正。流过整流器的电流方向与整流电压的方向是一致，此时电流流入转子的正端，作为负载的转子吸收功率，称为工作状态。整流器向是一致，此时电流流入转子的正端，作为负载的转子吸收功率，称为工作状态。整流器输出的平均电压输出的平均电压U U略大于转子内的电势略大于转子内的电势E E，回路电流的大小满足，回路电流的大小满足I=U-E/RI=U-E/R的关系的关系。2、090090 )U-EU-Eeu+_RI=+_第16页，本讲稿共26页a、=30第17页，本讲稿共26页三相全控整流桥的电压和电流三相全控整流桥的电压和电流UI第18页，本讲稿共26页 同步发电机的灭磁同步发电机的灭磁将励磁磁通降低到接近零值的过程称为灭磁过程。发电机在正常运行时，需要经将励磁磁通降低到接近零值的过程称为灭磁过程。发电机在正常运行时，需要经常灭磁。尤其是在其内部及引出端绝缘损坏而发生故障时，灭磁就具有特殊的意常灭磁。尤其是在其内部及引出端绝缘损坏而发生故障时，灭磁就具有特殊的意义。因为电机内部故障产生的短路电流可能大于外部故障时的电流，这对电机非义。因为电机内部故障产生的短路电流可能大于外部故障时的电流，这对电机非常危险。这时灭磁是限制故障范围，并使绕组免于全部烧毁的唯一方法。故障范常危险。这时灭磁是限制故障范围，并使绕组免于全部烧毁的唯一方法。故障范围不仅与短路电流的大小有关，而且还取决于短路的持续时间。灭磁愈迅速，故围不仅与短路电流的大小有关，而且还取决于短路的持续时间。灭磁愈迅速，故障范围就愈小。最简单的灭磁方法是断开电机磁场绕组。但由于网络电感很大，障范围就愈小。最简单的灭磁方法是断开电机磁场绕组。但由于网络电感很大，在磁场绕组两端会产生相当高的过电压，使绝缘击穿。因此，灭磁通常先将磁场在磁场绕组两端会产生相当高的过电压，使绝缘击穿。因此，灭磁通常先将磁场绕组截至灭磁电阻上，然后断开励磁电源。绕组截至灭磁电阻上，然后断开励磁电源。可控硅励磁灭磁方式有几种？可控硅励磁灭磁方式有几种？答；答；1 1）正常停机自动灭磁）正常停机自动灭磁2 2）事故停机线性灭磁）事故停机线性灭磁3 3）人工手动灭磁。）人工手动灭磁。第19页，本讲稿共26页事故停机线性灭磁和人工手动灭磁事故停机线性灭磁和人工手动灭磁在事故情况下，如果还采用逆变灭磁，那么灭磁在事故情况下，如果还采用逆变灭磁，那么灭磁的速度太慢，不能及时的切除故障点，这时我们的速度太慢，不能及时的切除故障点，这时我们采用的线性电阻灭磁。采用的线性电阻灭磁。在励磁开关拉开后，励磁开关的闭接点接闭，将在励磁开关拉开后，励磁开关的闭接点接闭，将转子中的磁场能量消耗在灭磁电阻上。转子中的磁场能量消耗在灭磁电阻上。人为给人为给PLCPLC一个指令，使导通角打开至一个指令，使导通角打开至9018090180将转子中的能量逆变至定子线圈上的过程。将转子中的能量逆变至定子线圈上的过程。第20页，本讲稿共26页逆变逆变120逆变角度逆变角度180)E-UR=IeU+_+_第21页，本讲稿共26页 逆逆 变变 的的 条条 件件逆变的条件？逆变的条件？120120逆变角度逆变角度1809090时，尽管晶闸管的阳极电位处于交流电压，大部分为负，但由于时，尽管晶闸管的阳极电位处于交流电压，大部分为负，但由于电势作用晶闸管任能承受电势压而导通，维持电流流通，直流侧电压电势作用晶闸管任能承受电势压而导通，维持电流流通，直流侧电压波形，由于负面积大于电势面积，平均电压波形，由于负面积大于电势面积，平均电压00，即开始逆变状态，将，即开始逆变状态，将转子线圈能量传递给定子线圈，消耗至转子电流低于晶闸管导通时得维持转子线圈能量传递给定子线圈，消耗至转子电流低于晶闸管导通时得维持电流时晶闸管自行关断，逆变结束电流时晶闸管自行关断，逆变结束第22页，本讲稿共26页 压敏电阻的作用压敏电阻的作用可控硅整流元件是核心部分，在承受过负载（过压和过流）的裕度系数比较小，尤其是可控硅对过电压十分敏感1 1、压敏电阻的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的、压敏电阻的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的压敏电阻电路的压敏电阻电路的“安全阀安全阀”作用，可以说是一个分压电路。作用，可以说是一个分压电路。2 2、正常工作时阻值较大，漏电流极小，遇到尖峰过电压时，可通过数千安培的放电电流，因此抑制过电、正常工作时阻值较大，漏电流极小，遇到尖峰过电压时，可通过数千安培的放电电流，因此抑制过电压的能力很强，具有正反都很陡的稳压特性压的能力很强，具有正反都很陡的稳压特性3 3、压敏电阻的最大特点是当加在它上面的、压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压电压低于它的阀值低于它的阀值“UN”“UN”时，流过它的时，流过它的电流电流极小，相当于一只关死的阀门，极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过当电压超过UNUN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路电路中经常出现的异常过电压，中经常出现的异常过电压，保护电路保护电路免受过电压的损害。免受过电压的损害。4 4、压敏电阻区分为浪涌抑制型，、压敏电阻区分为浪涌抑制型，高高功率功率型和高能型这三种类型型和高能型这三种类型。UI第23页，本讲稿共26页直流侧过电压及保护直流侧过电压及保护1 1）如果正在导通的可控硅突然开路或快熔熔断器烧断，从而引如果正在导通的可控硅突然开路或快熔熔断器烧断，从而引起电流电流发生突变，立即在回路中感应出很高的反向暂态过电起电流电流发生突变，立即在回路中感应出很高的反向暂态过电压到断态的两只可控硅上，使其强行导通形成短路，可控硅因结压到断态的两只可控硅上，使其强行导通形成短路，可控硅因结温过高而损坏。温过高而损坏。2)2)当断开负载时，直流侧开关断开，或直流侧快容储存在交流电当断开负载时，直流侧开关断开，或直流侧快容储存在交流电路变压器中的磁场能量会在开关和整流桥两端产生过电压，虽然路变压器中的磁场能量会在开关和整流桥两端产生过电压，虽然在交流侧的阻容吸收和压敏电阻可以抑制这种过电压，但由于变在交流侧的阻容吸收和压敏电阻可以抑制这种过电压，但由于变压器过载时可能能量较大，因此过电压会通过导通的晶闸管反映压器过载时可能能量较大，因此过电压会通过导通的晶闸管反映到直流侧来，这个过电压可能使晶闸管反向击穿到直流侧来，这个过电压可能使晶闸管反向击穿第24页，本讲稿共26页浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非出现是随机的，非周期周期的，电流电压的峰值可能的，电流电压的峰值可能很大。很大。交流侧的过电压：交流侧的过电压：通常采用压敏电阻来吸收过电压尖峰，通常采用压敏电阻来吸收过电压尖峰，产生原因：产生原因：1 1）主要产生于接通和断开励磁变原边电）主要产生于接通和断开励磁变原边电源时源时2 2）可控硅换相时，从反向电流突然减至零时，）可控硅换相时，从反向电流突然减至零时，在交流回路电感作用下产生过电压，损害硅原件。直在交流回路电感作用下产生过电压，损害硅原件。直流侧过电压产生于直流断开时，由于回路电感存在而流侧过电压产生于直流断开时，由于回路电感存在而引起的过电压，还有误操作和可控硅失控引起的过电引起的过电压，还有误操作和可控硅失控引起的过电压。如起励时和突然甩负荷之后压。如起励时和突然甩负荷之后 第25页，本讲稿共26页 谢 谢第26页，本讲稿共26页
