Cómo proteger el tiristor
Nov 15, 2019|
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Cómo proteger el tiristor
La aplicación de tiristores en la industria es cada vez más amplia y el rango de aplicación de la industria aumenta. El papel de los tiristores también es cada vez más amplio. Pero a veces los tiristores pueden causar algún daño durante su uso. Para garantizar la vida útil del tiristor, ¿cómo podemos protegerlo mejor?
El tiristor es muy sensible a la sobretensión durante su uso. La sobrecorriente también causa un gran daño al tiristor. Xi'an Ruixin Company presenta los métodos de protección de tiristores, de la siguiente manera:
1, protección contra sobretensión
El tiristor es sensible a la sobretensión. Cuando el voltaje directo excede su voltaje máximo repetido UDRM en estado apagado, el tiristor tendrá una mala conducción, lo que provocará una falla en el circuito. Cuando el voltaje inverso aplicado excede su voltaje pico repetido inverso URRM, el tiristor se dañará inmediatamente. Por lo tanto, es necesario estudiar la causa de la sobretensión y el método para suprimirla.
La causa de la sobretensión se debe principalmente a los cambios drásticos en la energía eléctrica suministrada o la energía almacenada del sistema, lo que hace que el sistema sea demasiado tarde para convertir, o que la energía electromagnética acumulada en el sistema llegue demasiado tarde para disiparse. Los principales hallazgos son dos tipos de sobretensiones causadas por impactos externos, como rayos y sobretensiones causadas por la apertura y cierre de interruptores. Las sobretensiones provocadas por rayos o disyuntores de alta tensión, etc., son picos de tensión de unos pocos microsegundos a unos pocos milisegundos, que son peligrosos para los tiristores. La sobretensión causada por la apertura y el cierre del interruptor se divide a su vez en las siguientes categorías:
(1) Sobretensión generada por el encendido y apagado de la alimentación de CA
Por ejemplo, la sobretensión causada por la apertura y cierre del interruptor de CA, el fusible del lado de CA, etc., y la sobretensión debida a la capacitancia distribuida del devanado del transformador, el circuito de resonancia causado por la reactancia de fuga y la división de voltaje del capacitor hace que el valor de sobretensión sea un valor normal 2 más de 10 veces. Generalmente, cuanto más rápida sea la velocidad de apertura y cierre, mayor será la sobretensión y mayor será la sobretensión cuando el circuito se abre en condiciones sin carga.
(2) Sobretensión generada en el lado CC
Si la inductancia del circuito de corte es grande o el valor de corriente en el momento del corte es grande, se generará una sobretensión relativamente grande. Esta situación ocurre a menudo cuando se corta la carga, se enciende el tiristor o se funde el fusible del fusible rápido.
(3) Sobretensión de conmutación
Incluye sobretensión de conmutación y sobretensión oscilante de conmutación. La sobretensión de conmutación es causada por la recombinación de portadores residuales en la unión interna del tiristor cuando la caída de corriente del tiristor es cero, por lo que también se llama sobretensión causada por el efecto de acumulación de portador. Después de la sobretensión de conmutación, se produce una sobretensión oscilante de conmutación, que es una tensión oscilante generada por la resonancia del inductor y el condensador, y el valor está relacionado con la tensión inversa después del final de la conmutación. Cuanto mayor sea el voltaje inverso, mayor será la sobretensión de la oscilación de conmutación.
Se pueden adoptar diferentes métodos de supresión por diferentes motivos de formación de sobretensión, como reducir la fuente de sobretensión y atenuar la amplitud de la sobretensión; suprimir la tasa de aumento de energía de sobretensión, retrasar la tasa de disipación de la energía generada y aumentar la forma de disipación; Utilice circuitos electrónicos para su protección. En la actualidad, lo más común es conectar componentes que absorben energía en el bucle para disipar la energía, a menudo denominado bucle de absorción o circuito amortiguador.
(4) Circuito de absorción RC
Generalmente, la sobretensión tiene una frecuencia alta, por lo que el condensador de uso común se utiliza como elemento absorbente. Para evitar la oscilación, a menudo se agrega una resistencia de amortiguación para formar un circuito de absorción RC. El tanque RC se puede conectar al lado de CA, al lado de CC del circuito o al ánodo y cátodo del tiristor. El circuito de absorción es preferentemente un condensador no inductivo y el cableado debe ser lo más corto posible.
(5) El circuito de absorción consta de un componente no lineal, como una pila de selenio y un varistor.
Debido a la gran capacidad de corriente del varistor, el voltaje residual es bajo y la capacidad de sobretensión es fuerte; la corriente de fuga es pequeña, no hay marcha libre después de la descarga y el nivel de voltaje nominal del componente es grande, lo cual es conveniente para que el usuario seleccione; la característica voltamperio es simétrica. Se puede utilizar para CA, CC o sobretensiones positivas y negativas; por lo tanto, es ampliamente utilizado.
2, protección contra sobrecorriente
Debido al pequeño tamaño y la pequeña capacidad calorífica de los dispositivos semiconductores, especialmente para dispositivos de potencia de alto voltaje y alta corriente, como los tiristores, la temperatura de la unión debe controlarse estrictamente; de lo contrario, se dañará por completo. Cuando una corriente mayor que el valor nominal fluye en el tiristor, el calor no llega a la emisión, de modo que la temperatura de la unión aumenta rápidamente y, finalmente, la capa de unión se quema.
Las causas de la sobrecorriente son varias, por ejemplo, el tiristor del convertidor está dañado, el circuito de disparo está defectuoso, el sistema de control está defectuoso y el voltaje de la fuente de alimentación de CA es demasiado alto, demasiado bajo o falta una fase, sobrecarga de carga o cortocircuito, efectos de falla del equipo vecino de fase, etc.
El método de protección contra sobrecorriente de tiristores más utilizado es el fusible rápido. Dado que la característica del fusible del fusible ordinario es demasiado lenta, el tiristor se quemó antes de que se fundiera el fusible; por lo tanto, no se puede utilizar para proteger el tiristor. La mecha de fusión rápida está incrustada en arena de cuarzo mediante una mecha de plata. El tiempo de fusión es extremadamente corto y puede usarse para proteger el tiristor.