|
|
Есть несколько вопросов, не привязанных к какой-либо конкретной схеме – по силовой части. Прим: и симметричные, и несимметричные тиристоры далее по тексту обозначены просто как тиристоры. Почему-то почти во всех попадавшихся мне схемах тиристорных регуляторов отсутствуют какие-либо элементы, ограничивающие di/dt и du/dt тиристора, а также нет защиты от всплесков напряжения. С чем это связано? Ограничение di/dt, по всей видимости, возлагается на индуктивную составляющую нагрузки. Если нагрузка – электродвигатель, это объяснение вполне логично. Хотя интересно было бы узнать типовую индуктивность коллекторных двигателей различной мощности. А вот с du/dt ничего не понятно…
Из-за наличия индуктивной составляющей нагрузки возможно “самовольное” включение тиристора после перехода тока через нуль (т.н. эффект du/dt), из-за сдвига фаз между током и напряжением. В теории, для борьбы с этим явлением рекомендуется использовать RC-демпфер. А на практике, чуть ли не в 100% (любительских) конструкций, наблюдается его отсутствие. То ли тиристоры такие используют, с высоким допустимым (du/dt)crit, то ли... надежда на авось. По борьбе с выбросами. Опять же, в теории, для этого служит тот же RC-демпфер, плюс возможно применение специальных полупроводниковых ограничителей напряжения. Не помню где, мне попадались статистические данные по всплескам напряжения сети. Никакого оптимизма они не внушают… Если всплеск произойдет в тот момент, когда тиристор закрыт, ему (тиристору) может настать конец. Может быть, отсутствие мер по ограничению всплесков напряжения на закрытом тиристоре чем-то оправдано? И, что же все-таки произойдет с типовым регулятором в случае КЗ - придется менять тиристор? Насколько мне известно, для ограничения тока КЗ (там где это требуется) применяют линейные реакторы, что в сочетании с правильным выбором устройства защиты должно спасти регулятор. Опять же, в подавляющем большинстве опубликованных схем ничего такого не наблюдается. Ясно, что реактор увеличит габариты устройства и его стоимость. Однако, интересно, насколько целесообразным может быть его использование в регуляторах для бытовой аппаратуры? Какие есть альтернативы? Вопросы эти интересуют с чисто практической точки зрения, т.к. опыта расчета тиристорных регуляторов у меня нет (за исключением некоторых несерьезных «поделок»).
|
|
|
|
Хочу поделиться своими наблюдениями в этой области.
Задавался подобными вопросами много раз, проводил различные экспери-
менты для выяснения влияния факторов перечисленных DVM на поведение
тиристоров в конкретных схемах. Практически всегда тиристор оказывался
не виновен. Как правило, причины неадекватной реакции тиритсторов на-
ходились в схемах управления. Самой каверзной схемой которую приходилось
разрабатывать и отлаживать была схема трехфазного реверсивного коммута-
тора для асинхронных электродвигателей. Питание 3Ф, 380В, силовая
промышленная сеть со всеми всплесками, помехами и т.д. В случае ошибок
в управлении все сгорало до тла. Грешили и на DU/DT и на все остальное,
но когда тщательно отладили узел управления тиристорами все заработало
как надо. Естественно все параметры тиристоров брались с запасом.
Видимо практика, которая является критерием истины, (по крайней мере
нас этому учили) показала, что в большинстве случаев тиристор способен
выдерживать кратковременные перегрузки без разрушения.
Поэтому их и применяют без особых предосторожностей.
К сведению. Индуктивность коллекторного двигателя "болгарки" P=1,6кВт
меняется от 12мГ до 25мГ в зависимости от положения коллектора.
Но поскольку на входе стоит емкостный фильтр, пришлось ввести дроссель
в схеме плавного пуска для ограничения DI/DT. Можно было и без дросселя
обойтись применив более мощный симистор. Но это не правильно.
Для защиты от КЗ часто применяют низкоомный резистор последовательно
с нагрузкой. Он выдерживает несколько периодов перегрузки при запуске
или случайном влючении и быстро выгорает в случае КЗ.
На этом пока остановлюсь. На мой взгляд эта тема весьма обширна и может
быть заинтересует кого-то еще. |
|
|
|
> Если всплеск произойдет в тот момент, когда тиристор закрыт, ему (тиристору) может настать конец. Это если схема выполнена так, что возможны токи короткого замыкания.
В подавляющем большинстве один тиристор работает на одну, часто чисто резистивную, нагрузку. Если он откроется из-за всплеска, то нагрузка на один полупериод просто окажется подключенной к сети. И все, ничего страшного.
Когда тиристоры были дорогие, а деревья -- большие, я делал цветомузыку на Д235(кажется). Некоторые "тянули" 220В, некоторые -- самопроизвольно открывались. Но всегда обратимо. Кстати, многие мощные, величиной с кулак, тиристоры имеют в обозначении букву "Л", что обзначает, что они лавинные. Такая тема (критические скорости нарастания), кажется, была еще в том форуме. |
|
|
|
Поясню предисторию возникновения темы. Читая про плавный пуск и лампочку с тиристором, вспомнил, что в столе давно лежит распечатка вот этой книженции:
http://dmitriks.narod.ru/books/dtpu.djvu (4 МБ)
и решил ней ознакомится.Ознакомился, собственно... в порядке обзора, пока что. Теперь смотрю на тиристоры с опаской -- оказалось, они могут отдать концы от гораздо большего числа факторов, чем я думал раньше  В частности, включение тиристора из-за эффекта du/dt или превышения допустимого напряжения запросто может его убить. Точно так же, как и "неправильные" управляющие импульсы. С большой вероятностью, мгновенной "гибели" не произойдет, будет постепенная деградация параметров из-за разрушения полупроводниковой структуры. Набор "примочек" для защиты тиристора выглядит примерно так:
1) RC демпфер. Совмещает функции защиты от "самовольного" включения из-за эффекта du/dt и от импульсных сетевых помех.
2) Катушка индуктивности (реактор). Два варианта - линейный (ненасыщающийся) и насыщающийся. Нужен для ограничения скорости нарастания тока (эффект di/dt). Еще одна функция - ограничение амплитуды тока КЗ.
3) Варистор (и его аналоги). Назначение очевидно.
4) ... (возможно продолжение списка) Плюс к этому, управляющие импульсы должны не просто гарантировано открывать тиристор, а еще и иметь определенные параметры (форма, амплитуда). В противном случае ряд характеристик тиристора может оказаться существенно хуже паспортных данных. Допустим, с управляющими импульсами особых проблем нет. Главное - крутой фронт и достаточно большой ток. А с остальным, как раз и интересно - что надо, а что не очень надо в регуляторе для бытового электроинструмента и нагревательных приборов. Например, мне встречалась (не помню где) рекомендация использовать RC цепочку 0.1мкФ + 100 ом параллельно тиристору (для ограничения du/dt). Цифры, похоже, эмпирические. Есть и метода расчета. Стоит это копейки, от чего же не поставить... И, все же, интересно было узнать какие-то рекомендации/мнения по этому вопросу. Варистор - ставить или нет смысла?
|
|