Аварийные режимы в АЭП с ПЧ с ШИМ.

Аварийные процессы в силовых преобразователях.

а). Аварийные процессы во входных цепях.

1. Внутреннее К3

2. Перенапряжение на силовых ключах выпрямителя.

3. Коммутационные схемные перенапряжения.

В транзисторных инверторах регулируемых по способу ШИМ и широко используемых в качестве звена повышенной частоты в преобразователях постоянного тока, можно выделить три вида защиты по управлению: ограничение максимального мгновенного значения тока транзистора, ограничение среднего значения тока в нагрузке (и, следовательно, в транзисторах) и полное выключение транзисторов.

Максимальное мгновенное допустимое значение тока входит в группу предельных параметров транзистора и поэтому нельзя допускать его превышения. Появление несимметрии управляющих импульсов силовыми транзисторами при наличии согласующего трансформатора приводит к его «замагничиванию» и, как следствие этого, нарастанию тока транзисторов. Задача защиты - ограничить значение тока по средством изменения скважности работы транзистора при ШИМ на допустимом уровне. Для этого в схеме должны быть предусмотрены датчики мгновенных значений токов транзисторов.

Ограничение среднего тока может быть осуществлено путем глубокого зарегулирования выходного напряжения за счет увеличения скважности работы транзисторов. Схемотехника с преобразователей с ШИМ обычно позволяет сравнительно просто реализовать такой режим работы.

Наиболее радикальным способом защиты является полное выключение силовых транзисторов в момент возникновения аварии. Недостаток этого способа защиты заключается в том, что он не обеспечивает протекание тока в короткозамкнутом контуре и, следовательно, срабатывания выходной защиты при КЗ в нагрузке. С другой стороны, этот способ наиболее эффективен не только при КЗ в нагрузке, но и других видов аварий, например при недопустимом повышении выходного напряжения, авариях в СУ и др.

Многообразие силовых электронных устройств и условий их эксплуатации обусловливает различие в способах защиты и их схемотехнического исполнения. Однако по сущности работы они во многом идентичны с рассмотренными.

Отдельно следует отметить наиболее общий для всех устройств класс защит от кратковременных перенапряжений в сетях, связанных с электронным устройством. Такие перенапряжения могут вызываться грозовыми разрядами и другими источниками мощных электромагнитных импульсов. Обычные энергопоглатительные RC – цепи от таких перенапряжений не эффективны. Поэтому, если по условиям эксплуатации появляется опасность возникновения таких перенапряжений, на сетевых вводах силового электронного устройства устанавливают специальные мощные полупроводниковые ограничители напряжения, имеющие вольт – амперные характеристики, аналогичные вольт – амперным характеристикам стабилитронов. Эти ограничители рассчитаны на поглощение энергии кратковременного импульса, наведенного на вводе напряжения, и ограничение значения его на допустимом элементной базой и схемой устройства уровне.