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时间:2019-08-22
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1、整流晶闸管阻容吸收元件的选择1)电容的选择:(容量通常在0.1~1uF之间,耐压选元件的1.1~1.5倍)C=(2.5~5)×10×I式中I=0.367II为直流电流值如果整流侧采用500A晶闸管,则可以计算:C=(2.5~5)×10×500=1.25~2.5uF故选用2.5uF,1KV的电容器.2)电阻的选择(应选无感电阻,通常选5~30Ω,要保证电阻的功率,使之不被过热烧毁)R=﹝(2~4)×535﹞÷I=2.14~8.56选择R=10ΩP=﹝1.5×(P×2πf)×10×R﹞÷2P=2U(1.5~2.0)式中U为三相电压的有效值.晶闸管阻容电路经验参数晶闸管额定电流(A)1000
2、500200100502010电容(uF)210.50.250.20.150.1电阻(Ω)2510204080100电阻功率P=fCU×10式中f——交流电源频率U——晶闸管模块工作峰值电压(V);C——与电阻串联的电容(uF),其耐压一般为晶闸管耐压的1.3倍;总结:阻容吸收电路要尽量靠近晶闸管,引线要短,最好采用无感电容及安规电容。电容耐压一般选晶闸管电压的1.1~1.5倍。 整流晶闸管阻容吸收元件的选择电容的选择:C=(2.5-5)×10×IfIf=0.367IdId-直流电流值如果整流侧采用500A的晶闸管可以计算C=(2.5-5)×10×500=1.25-2.5μF选用2.
3、5μF,1kv的电容器电阻的选择:R=((2-4)×535)/If=2.14-8.56选择10欧PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)/2Pfv=2u(1.5-2.0)u-三相电压的有效值五、晶闸管模块的保护 1、过电压保护 由于晶闸管的击穿电压接近工作电压,线路中产生的过电压容易造成器件电压击穿,正常工作时凡发生超过晶闸管能承受的最高峰值电压的尖脉冲等统称为过电压。产生过电压的外部原因主要是雷击、电网电压激烈波动或干扰,内部原因主要是电路状态发生变化时积累的电磁能量不能及时消散。过电压极易造成模块损坏,因此必须采取必要的限压保护措施,把晶闸管承
4、受的过电压限制在正反向不重复峰值电压VRSM、VDSM值以内。常用的保护措施如下: ※晶闸管关断过电压(换流过电压、空穴积蓄效应过电压)保护 当晶闸管关断、正向电流下降到零时,管芯内部会残留许多载流子,在反向电压的作用下会瞬间出现反向电流,使残留的载流子迅速消失,形成极大的di/dt。即使线路中串联的电感很小,由于反向电势V=-Ldi/dt,所以也能产生很高的电压尖峰(或毛刺),如果这个尖峰电压超过晶闸管允许的最大峰值电压,就会损坏器件。对于这种尖峰电压一般常用的方法是在器件两端并联阻容吸收回路,利用电容两端电压不能突变的特性吸收尖峰电压。阻容吸收回路要尽可能靠近晶闸管A、
5、K端子,引线要尽可能短,最好采用无感电阻,千万不能借用门极回路的辅助阴极导线(因辅助阴极导线的线径很细,回路中过大的电流会将该线烧断)。 ※交流侧过电压及其保护 由于交流侧电路在接通断开时出现暂态过程,因此产生过电压。例如交流开关的开闭,交流侧熔断器熔断等引起的过电压。对于这类过电压保护,目前普遍的保护方法是并接阻容吸收电路和压敏电阻。 阻容吸收保护应用广泛,性能可靠,但正常运行时电阻上消耗功率,引起电阻发热,且体积较大,对于能量较大的过电压不能完全抑制。 压敏电阻是一种非线性元件,它是以氧化锌为基体的金属氧化物,有两个电极,极间充填有氧化铋等晶粒。正常电压时晶
6、粒呈高阻,漏电流仅有100uA左右,但过电压时发生的电子雪崩使其呈低阻,电流迅速增大从而吸收了过电压。一般情况下,其在220VAC电路里使用标称470~680V,在380VAC电路里使用标称780~1000V的压敏电阻,由于其吸收电能的功率跟其直径有关,直径大的功率就大,一般选用直径ф12~20的即可。 2、过电流保护 电力半导体开关器件对温度的变化较为敏感,过电流会使半导体芯片过热而造成品质下降,寿命降低甚至永久性损坏。虽然模块在10ms内可以承受额定电流10倍以上的非重复的浪涌电流,但很多时候过电流的时间都大于此值,很容易造成成永久性损坏。因而,过电流的保护是很重要的,
7、过电流的保护方法很多,像在交流进线串接漏抗大的整流变压器、接电流检测和过流继电器和装直流快速开关等措施,但关键在于反映速度要快。对于小于模块浪涌电流值的过电流,常用的电子过流保护电路可以立即切断可控硅的触发脉冲,使可控硅在电流过零时换向时关断,但对于在10/8.3ms(50/60HZ)以内超过SCR的浪涌电流承受值的浪涌电流和短路电流,一般的保护电路是无效的,应考虑采用半导体器件专用的快速熔断器。熔断器的标称熔断电流不应超过模块标称电流值的1.
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