Параллельное включение тиристоров

June 22, 2013 by admin Комментировать »

Балансировка по току очень проста. Достаточно включить последовательно с каждым тиристором резистор, который бы сделал не существенным разброс в прямых падениях напряжения на тиристорах. Этот прием прекрасно работает в импульсных преобразователях для исследовательских установок по ядерному синтезу с магнитным удержанием плазмы, в которых трубки из нержавеющей стали или монеля обеспечивают падение напряжения в несколько вольт при полном токе. К сожалению, из-за больших потерь этот прием балансировки оказывается пригодным только в импульсных системах с очень маленьким значением рабочего цикла.

Балансировка токов в преобразователях, предназначенных для постоянной работы, требует не только подбора тиристоров по прямому падению напряжения, но и особого внимания к собственным и взаимным индуктивностям в разных ветвях системы. На Рис. 11.6 приведено несколько примеров удачной и неудачной балансировки.

Рис. 11.6. Различные схемы параллельного включения тиристоров

В схеме А ток через тиристор 1 будет больше, чем через тиристор 2, так как тиристор 2 подключен к тиристору 1 через добавочные связи, имеющие и сопротивление, и индуктивность. Напротив, в схемах Б, В и Г добавочные сопротивления и индуктивности сбалансированы. В схеме Д через тиристор 2 будет протекать больший ток, чем через тиристоры 1 и 3, так как они подключены через дополнительные сопротивления и индуктивности. Ситуация исправлена переносом точки соединения в схеме E, так что в ней индуктивности и сопротивления токоведущих связей для каждого тиристора равны между собой. На схеме Ж обозначена интересная проблема, связанная со взаимной индуктивностью проводов. Если расстояния между входной и выходной шинами и проходящими параллельно им проводами мало, то для тиристора 1 их взаимная индуктивность приведет к уменьшению падения напряжения на подходящих к нему проводах и увеличению тока через него по сравнению с током через тиристор 2. Можно попытаться перенести точку соединения проводов, как показано на схеме

3,              но нет гарантий, что это поможет. Надежное решение — либо использование схем Б, В и Г, либо увеличение расстояния между проводами.

На Рис. 11.7 проиллюстрировано влияние взаимной индукции. А — это входная шина, а В и С — провода связи с тиристорами, представленными на рисунке точками. Собственные индуктивности проводов В и С могут быть рассчитаны по обычным формулам, учитывающим их размеры и длину. Взаимная индуктивность между А и В равна приблизительно МАВ = МА МА_В, где МА и МА_В — взаимные индуктивности между проводниками длиной А и А В соответственно, находящимися на расстоянии S друг от друга. Если собственная индуктивность провода длиной В равна 1В, то эквивалентная индуктивность LT = ZBАВ.

Рис. 11.7. Собственные и взаимные индуктивности параллельных проводов

Если зазор между проводами S мал по сравнению с длинами В и С, то никаким переносом точки соединения проводов добиться балансировки токов невозможно. Успеха можно добиться, только увеличив S или полностью изменив монтаж. Отметим, что в проведенном выше анализе маленькая взаимная индуктивность между А и С не принималась в расчет. В общем всегда, когда шины расположены параллельно друг другу, можно ожидать проблем с балансировкой токов.

Для получения баланса «Канадиан Дженерал Электрик Компани» (Canadian General Electric Company) и ряд других компаний применяют радиально-симметричные конструкции. Входные и выходные шины подходят к центру конструкции, а тиристоры расположены на концах радиально расположенных проводников. В этой конструкции при использовании тиристоров, подобранных по прямому падению напряжения, достигается прекрасная балансировка токов.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты