18逆变失败及最小逆变角的确定.ppt

逆变失败及最小逆变角的确定 晶闸管变流器工作在逆变状态下，如果当某种原因使晶闸 管换相失败，本来在负半波导通的晶闸管会一直导通到正半波 ，使输出电压极性反过来， Ud 和 E 变成反极性相连，此时电路 电流会非常大，从而造成短路事故。 逆变失败 ? 交流电源方面的原因 ? 触发电路的原因 ? 最小逆变角的确定 ? 限制最小逆变角的常用方法 ? 晶闸管本身的原因 如果运行当中发生电源缺相，则与该相连接的晶闸管无法 导通，使参与换相的晶闸管无法换相而继续工作到相应电压的 正半波，从而造成逆变器电压 U d 与电机电动势 E 反极性连接而 短路，使换相失败。 交流电源方面的原因 ①电源缺相或一相熔丝熔断 ②电源突然断电 交流电源方面的原因 一般情况下电动机因惯性作用无法立即停车，反电动势 也不会在瞬间为零，在 E 的作用下晶闸管继续导通。由于回 路电阻一般都较小，电流很大，会造成逆变失败。 ③晶闸管快熔烧断 交流电源方面的原因 如果运行当中发生快熔烧断，则与该相连接的晶闸管无 法导通，使参与换相的晶闸管无法换相而继续工作到相应电 压的正半波，使换相失败。 交流电源方面的原因 R U E I d d ? ? ④电压不稳，波动很大 触发脉冲丢失 在正常工作条件下， u g1 、 u g2 、 u g3 触发脉冲 间隔 120 °，轮流触发 VT 1 、 VT 2 、 VT 3 晶闸管。 ω t1 时刻 u g1 触发 VT 1 晶闸管，在此之前 VT 3 已导通，由 于此时 u U 虽为零值，但 u W 为负值，因而 VT 1 承受 u UW 正向电压而导通， VT 3 关断。到达 ω t2 时刻，在 正常情况下应该有 u g2 触发信号触发 VT 2 导通， VT 1 关断。 假如由于某种原因 u g2 丢失， VT 2 虽然承受 u UW 正相电 压，但因无触发信号不能导通，因而 VT 1 就无法关断，继续 导通到正半波结束。输出电压 U d 极性变成上正下负，和 E 反 极性相连，造成短路事故，逆变失败。 触发脉冲丢失 本应在 ω t1 时刻触发 VT 2 管，关断 VT 1 管，进行正常换 相，但是，由于脉冲延迟至 ω t2 时刻才出现，此时 VT 2 承受 反向电压，因而不满足导通条件， VT 2 不导通， VT 1 继续导 通，直至导通至正半波，形成短路，造成逆变失败。 触发脉冲分布不均匀 逆变角 ? 太小 如果触发电路没有保护措施，在移相控制时， ? 角 太小也可能造成逆变失败。由于整流变压器存在漏抗， 换相时电流不能突变，换相电流 — 关断晶闸管的电流从 0 到 I d 和导通晶闸管的电流从 I d 到 0 都不能在瞬间完成， 因此存在换相时出现两晶闸管同时导通的现象。同时导 通的时间对应一个角度，用换相重叠角 γ 表示。 逆变角 ? 太小 逆变角 ? 太小 在正常工作的情况下， ω t1 时该触发 VT 2 ，关 断 VT 1 ，完成 VT 1 到 VT 2 的换相。当 β ＜ γ ，由于 β 太小，在过 ω t2 时刻（对应 β=0 °），换相尚未结束 ，即 VT 1 没关断。过 ω t2 时刻 U 相电压 u U 大于 V 相电 压 u V ，使 VT 1 管仍承受正压而继续导通。 VT 2 管导 通短时间后又受反相电压而关断，与触发脉冲 u g2 丢 失的情况一样，造成逆变失败。 无论是整流还是逆变，晶闸管都是按一定规律关断、导通 ，电路处于正常工作状态。倘若晶闸管本身没有按预期的规律 工作，就可能造成逆变失败。 晶闸管本身的原因 除晶闸管本身不导通或误导通外，晶闸管连接线的松脱， 保护器件的动作等原因也可能引起逆变失败。 由于某种原因 VT 3 导通，在 ω t2 时刻触发 VT 2 管，此时 VT 2 管承受 u WU 反向电压，所以 VT 2 管不会导通，而 VT 3 管继续导通 ，致使逆变失败。 晶闸管本身的原因 由于整流变压器存在漏抗，使晶闸管在换相时存 在换相重叠角 γ 。在此期间，要换相的两只晶闸管都 导通，如果 βγ, 则在 ω t2 时刻（即 β=0o 处），换相尚 未结束，一直延至 ω t3 时刻，此时， u U u V ，晶闸管 VT 2 关不断， VT 1 不能导通，就会使逆变失败。 γ 值随 电路形式、工作电流的大小不同而不同，一般选取 15 °～ 25 °电角度。 换相重叠角 γ 最小逆变角的确定 为保证逆变能正常工作，使晶闸管的换相能在 电压负半波换相区之内完成换相，触发脉冲必须超 前一定的角度给出，也就是说，对逆变角 β 必须要 有严格的限制。 晶闸管从导通到完全关断需要一定的时间，这个时间 t g 一般由管子的参数决定，通常 200 ～ 300μs ，折合成电角度 δ0 约为