Выбор тиристоров по напряжению

Величина амплитудного значения напряжения, прикладываемого к тиристору и определяющая класс тиристора, зависит от схемы тиристорного коммутатора.

В схемах рис.1 а), в) к тиристорам прикладывается фазное напряжение с амплитудой . Для таких схем при U_Л =380В расчетное напряжение на тиристорах U_Т =311В, следовательно необходимо выбирать тиристоры не ниже 4-го класса.

В схемах рис.1 б), г) к тиристорам прикладывается линейное напряжение с амплитудой . При U_Л =380В расчетное напряжение на тиристорах U_Т =535В, т.е. следует выбирать тиристоры не ниже 6-го класса.

Приведенные выше значения напряжений на тиристорах в различных схемах тиристорных коммутаторов U_Т =311В и U_Т =535В не являются наибольшими. Наихудшим для тиристоров является режим отключения от сети вращающегося двигателя, например, при аварийном снятии с тиристоров управляющих импульсов и закрывании последних. Действительно при закрывании тиристоров магнитное поле машины мгновенно не исчезает благодаря существованию магнитного потока, сцепленного с замкнутым контуром ротора. Если пренебречь насыщением, то затухание токов ротора имеет экспоненциальный характер. Апериодические токи ротора затухают равномерно, результирующая м.д.с. остается неподвижной относительно ротора. Затухающим магнитным потоком отключенного от сети двигателя в фазных обмотках статора наводится э.д.с. е(s). Выражение для э.д.с., полученное из условия постоянства потокосцеплений до и после момента отключения двигателя, имеет вид [2]:

(2.8)

где L_m и L_r – эквивалентные полные индуктивности, соответственно взаимная и обмотки ротора; s' – скольжение двигателя в момент его отключения; - начальное потокосцепление ротора; - синхронная угловая частота асинхронного двигателя; - постоянная времени ротора.

При отключении двигателя сумма фазного напряжения u_ф и э.д.с. е(s), определяющая напряжение на тиристорах будет равна [2]:

, (2.9)

где - текущее значение скольжения при равномерно-замедленном движении; - замедление привода с суммарным моментом инерции J_Σ – под действием тормозного момента М_Т; ω(0) – угловая частота э.д.с. е(s) в момент отключения двигателя; - значение э.д.с. е(s) в момент отключения двигателя; - фазный сдвиг между u_ф и е (s').

Выражение (2.9) является в общем случае функцией трех переменных t, и τ_r. Анализ его показывает, что напряжение u(t) может превысить u_ф в 1,7…1,8 раза. А это в свою очередь означает, что напряжение на тиристорах в момент отключения двигателя с вращающимся ротором может оказаться больше соответствующего значения при неподвижном его состоянии в указанное число раз. Отсюда необходимость иметь определенный запас по напряжению тиристоров, для чего выбирают их соответственно схеме включения рис.1 на 2 – 3 класса выше расчетного.