Тема 17. Діагностика, захист і моніторинг електромеханічних систем

4.1. Захист від аварійних струмів.

Причини, що породжують наявність аварійних  струмів, різноманітні: зовнішні та внутрішні ко­роткі замикання, перекидання інвертора, поява значних зрівноважувальних струмів у реверсивних перетворювачах із сумісним керу­ванням, несанкціоноване відпирання тиристора в непрацюючій групі реверсивного перетворювача з роздільним керуванням.

Враховуючи різноманітний характер названих вище причин, ви­користовують різні способи захисту. Основна вимога, що висувається до системи захисту, — забезпечити високу швидкодію, оскільки тиристор дуже чутливий до величини та тривалості протікання аварійних струмів,

Системи захисту будуються з врахуванням характеру аварійного струму, потужності та призначення перетворювача. Найчастіше по­єднують використання електричних та електронних засобів захисту.

До електричних засобів закисну належать плавкі запобіжники та автоматичні вимикачі. Плавкі запобіжники вибирають, виходячи з діючого значення першої півхвилі струму короткого замикання та допустимого для тиристора значення i²t.

Тому для захисту використовують швидкодіючі запобіжники, спеціаально розроблені для захисту напівпровідникових вентилів.

Зауважимо, що сучасні автоматичні вимикачі мають досить високу швидкодію (час повного вимикання становить порядку 10…20 мс).

Електронна система захисту діє на момент формування керую­чих імпульсів, зсуваючи його в зону, близьку до інверторного режи­му, або взагалі блокує появу імпульсів керування.

Для зменшення наслідків дії аварійного струму і переривання аварійного процесу використовують індивідуальні запобіжники в колі кожного тиристора, швидкодіючі автоматичні вимикачі на стороні постійного й змінного струмів та електронну систему захисту.

Структура системи захисту, як правило, ускладнюється зі зрос­танням потужності тиристорного електропривода.

Прикдад структури організації захисту від аварійних струмів ти­ристорного електропривода типу КТЕУ з двигуном М на робочий струм до 200 А наведено на рис. 6,17,

Тиристорний перетворювач містить два зустрічно-увімкнені тиристорні мости. Тиристори захищені швидкодіючими запобіжниками FU. Перетворювач отримує живлення через автоматичний вимикач QF1. За допомогою трьох трансформаторів струму формується сиг­нал зворотного зв'язку за струмом, який вводиться в коло системи імпульсного фазового керування (СІФК). Цей сигнал входить до складу електронної системи захисту від аварійного струму.

На стороні випрямленого струму захист виконується за допомогою автоматичного вимикача QF2. Контактор КМ слугує для частої комутації двигуна (за необхідності), LF є реактором обмеження струму.

Перетворювач містить також електронні вузли для контролю та індикації стану запобіжників, контролю струму навантаження та напруги живлення ТОЩО.