При возникновении перенапряжения, превышающего напряжение U3аккумуляторной батареи, по команде от блока БУ через несколько десятков микросекунд включается тиристор V2, который подключает параллельно цепям нагрузки резистор R1, практически прекращается действие перенапряжения, вызванного обрывом цепи в аварийной ситуации. После включения тиристора V2 нагрузка автоматически отключается от основного выпрямителя B1, так как возникшее перенапряжение является следствием аварийной ситуации в цепи, подключенной к аккумуляторной батарее. Для этой цели используется реле P1, катушка которого замыкается накоротко тиристором V2, При отключении реле Р1 его контакты отключают цепи питания катушек контактора К1 и реле Р2. Контактор K1 отключает нагрузку RHот генератора, а реле Р2 разрывает цепь питания обмотки возбуждения генератора (на рис. 116 не показана), вследствие чего уменьшается напряжение на выходе основного выпрямителя B1.
Для улучшения условий работы контактора К1 и исключения дополнительных коммутационных перенапряжений контактор К1 отключается с выдержкой времени по отношению к моменту отключения реле Р2, для чего катушка контактора К1 и резистор R2 шунтируются конденсатором С1. Постоянная времени цепи R2—С1 выбирается таким образом, чтобы отключение контактора К1 происходило после того, как существенно уменьшатся напряжение на выходе выпрямителя В1 и ток нагрузки. После отключения контактора К1 снимается напряжение с защитной цепи тиристор V2—резистор R1 и тиристор V2 восстанавливает свои запирающие свойства. После устранения неисправности, вызвавшей срабатывание тиристорной защиты, работоспособность схемы может быть восстановлена нажатием кнопки Кн.. При этом реле Р2 и контактор К1 включаются, замыкается цепь питания обмотки возбуждения генератора, нагрузка RНи защитная цепь подключаются к основному выпрямителю.
Блок управления БУ тиристорной защиты (рис. 116, б) состоит из двух узлов: измерения напряжения на входе нагрузки и усилителя. Узел измерения состоит из измерительного моста, первые два плеча которого образуют последовательно включенные резисторы R3, R4 и R5, а вторые — последовательно включенные резистор R6, диоды УЗ, У4 и стабилитрон V5. Параллельно цепи VЗ, V4 и V5 подключен конденсатор С2. В диагональ моста включен переход эмиттер-база транзистора У6 и защитный диод У7. Коллектор транзистора У6 через резистор R7 соединен с минусовым проводом.
Усилитель блока БУ выполнен на транзисторе V8 и тиристорах V9 и V10, Блок БУ, подключенный через развязывающие диоды V11 и V12 параллельно цепям нагрузки к точкам а и б, работает следующим образом.
Параметры элементов узла измерения выбраны так, что в нормальном режиме потенциал эмиттера, транзистора V6 был выше потенциала базы, поэтому транзистор V6 открыт, а к переходу эмиттер-база транзистора V8 приложено напряжение, равное падению напряжения на диодах V3 и V4, и он закрыт. В результате отсутствия питания в цепях управления тиристоры v9, V10 закрыты и сигнал на включение тиристора V2 защиты отсутствует.
Допустимый уровень перенапряжения в цепях нагрузки (между точками а и б), при превышении которого с выхода блока управления подается команда на включение тиристора защиты V2, устанавливается соответствующим подбором сопротивлений резисторов R3, R4, R5 и может регулироваться изменением положения подвижного контакта регулируемого резистора R4, к которому подключена база транзистора V6. В переходном режиме потенциал базы транзистора V6 изменяется практически мгновенно, а потенциал эмиттера изменится скачком не может, так как этому препятствует конденсатор С2. Поэтому при появлении в цепях нагрузки перенапряжения, превышающего установленный уровень, потенциал базы транзистора V6 становится выше потенциала эмиттера, и он запирается. В результате база транзистора V8 через резистор R7 подключается к минусовой шине и оказывается под меньшим потенциалом, чем эмиттер транзистора V8, соединенный со стабилизатором V5. Транзистор V8 открывается и на управляющий электрод, тиристора V2 по цепи плюс источника питания - диод V11 - резистор R6—диоды V3, V4 –эмиттерно-коллекторный переход транзистора V8 — диод V13—управляющий электрод, катод тиристора V9 - диод V14 - управляющий электрод, катод тиристора V10 подается отпирающий импульс напряжения. При этом тиристор V9 включается, шунтируя часть указанной цепи и облегчая условия включения тиристора V10, который в свою очередь надежно включает тиристор защиты V2. Рассмотренный блок управления обеспечивает достаточное быстродействие защиты от коммутационных перенапряжений.
Защита электрооборудования вагонов от повышения напряжения
При нормальной работе регулятор РНГ автоматически поддерживает некоторое среднее значение Iв1 тока возбуждения генератора, соответствующее его частоте вращения п и нагрузке (рис. 117). Оно определяется точкой А1 пересечения характеристики холостого хода 2 генератора при частоте п1 с вольт-амперной характеристикой 1 цепи возбуждения генератора при исправном состоянии регулятора напряжения. Данному значению тока возбуждения соответствует среднее значение напряжения генератора Ur1и напряжения на зажимах потребителей (на нагрузке) Ur1 = UH0M(кривая 4), причем для простоты принимается, что напряжение на нагрузке равно напряжению генератора.
В аварийных режимах, связанных с выходом из строя РНГ, автоматическое регулирование генератора прекращается и его напряжение может резко увеличиться в результате протекания по обмотке большого тока возбуждения. В тиристорных регуляторах этот режим возникает из-за неисправностей, при которых тиристор остается все время во включенном состоянии. В угольных регуляторах это может произойти, например, при обрыве цепи обмотки электромагнита, вследствие чего сопротивление угольных столбов будет наименьшим.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.