وحدات المعدل لمحطات الجر

يمكن تضمين مقوم أشباه الموصلات ، اعتمادًا على دائرة التصحيح المعتمدة ودائرة اقتران محول الطاقة ، في جسر أو دائرة محايدة.

وحدات المعدل لمحطات الجر في النقل الكهربائي الحضري VAK-1000/600-N و VAK-2000/600-N و VAK-3000/600-N. يتم فك رموز أنواع الوحدات على النحو التالي: المعدل مع مقوم صمام السيليكون ، للتيار الاسمي المعدل 1000 أو 2000 أو 3000 أمبير ، الجهد الاسمي المعدل 600 فولت ، يعمل وفقًا لدائرة صفرية.

تتكون الوحدة من محول طاقة ، ومقوم ، وخزانة تحكم ، وخزائن أو ألواح واقية ، ومفتاح كاثود عالي السرعة.

تم تعيين المقومات وفقًا لأنواع المقومات على أنها BVK-1000/600-N و BVK-2000/600-N و BVK-3000/600-N ، مما يعني: مقوم السيليكون للتيار المعدل المقنن 1000 أو 2000 أو 3000 A ، المعدل الاسمي الجهد 600 فولت يعمل على دائرة محايدة.

تتكون كل مرحلة أو ذراع من وحدة المعدل من صمامات متصلة بشكل متوازي ومتسلسل.

يتم استخدام التوصيل المتوازي للصمامات عندما يتجاوز التيار المقنن للمرحلة أو الساق التيار المقدر للصمامات الفردية.

يتم استخدام سلسلة توصيلات الصمامات لضمان قوة العزل لمرحلة أو ذراع في الجزء غير الموصّل من الفترة التي يتم فيها تطبيق الجهد العكسي على الطور.

يتم تحديد عدد الصمامات المتصلة بالتوازي في الطور أو الساق n1 على أساس أن تيار الطور أو الساق Ia للمقوم يجب أن يكون أقل من إجمالي التيار المقنن للصمامات المتصلة بالتوازي

حيث Ki - عامل أمان التيار المأخوذ يساوي 1.35-1.8.

عندما يتم توصيل الصمامات بشكل متوازٍ ، يتم توزيع التيار بينهما بشكل غير متساوٍ ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وفشل أسرع للصمامات عالية التيار وقلة استخدام الصمامات الحالية. يرجع التوزيع غير المتكافئ للتيار بين الصمامات المتصلة بالتوازي إلى حقيقة أن الصمامات تختلف عمليًا إلى حد ما عن بعضها البعض في فروعها المباشرة لخصائص الجهد الحالي والمقاومة الحرارية.

لموازنة التيار بين الصمامات المتصلة بالتوازي ، يمكن استخدام المقاومات الأومية المتصلة في سلسلة مع الصمامات أو مقسمات التيار الاستقرائي.

أرز. 1. رسم تخطيطي لمقسم التيار الاستقرائي لصمامين متصلين على التوازي: إذا - تيار طور ، I2v ، I1v - تيار الصمام

أرز. 2. رسم تخطيطي لمقسم التيار الاستقرائي لثلاثة صمامات متصلة بالتوازي

نادراً ما تستخدم المقاومات الأومية المتصلة في سلسلة مع الصمامات بسبب ظهور خسائر إضافية وانخفاض في كفاءة المقوم.

في التركيبات عالية الطاقة ، عادة ما تستخدم فواصل التيار الاستقرائي.

في التين.يوضح الشكل 1 مخططًا لمقسم التيار الاستقرائي لصمامين متصلين على التوازي. يتكون الفاصل من قلب فولاذي يتم فيه لف ملفين متطابقين ، متصلين بطريقة تجعل التدفقات المغناطيسية الناتجة عنهما معاكسة للاتجاه.

مع عدم المساواة الحالية في الفروع المتوازية ، يظهر التدفق المغناطيسي الناتج في القلب ، مما يخلق انخفاضًا إضافيًا في الجهد في الملف بتيار أصغر ، وهذا يحقق معادلة التيار في اللفات وفي الصمامات المتوازية المتصلة. مطلوب كمية صغيرة من e لموازنة التيار في الصمامات المتوازية. لذلك تتكون لفات المقسم من عدد صغير من المنعطفات.

في التين. يوضح الشكل 2 مخططًا لمقسم التيار الاستقرائي لثلاثة صمامات متصلة على التوازي. يتكون الفاصل من قلب مغناطيسي ثلاثي القضبان مع ملفين على كل شريط. يتم توصيل كل من الصمامات المتوازية بالمرحلة من خلال ملفين متصلين بالسلسلة يقعان على قضبان مختلفة. مع زيادة التيار في فرع واحد متوازي ، يتم إحداث e إضافي. إلخ. v. في الفرعين الآخرين ، وبالتالي معادلة التيار في لفات الحاجز والصمامات.

يتم تنفيذ المقسمات بنفس الطريقة مع وجود عدد أكبر من البوابات المتصلة بالتوازي. يتم اختيار عدد الصمامات المتصلة في سلسلة في كل ساق أو مرحلة بحيث يكون إجمالي الجهد العكسي المقنن لجميع الصمامات المتصلة في سلسلة أكبر من الحد الأقصى للجهد العكسي المطبق على الذراع أو الطور مع دائرة التصحيح المحددة (جسر أو صفر)

حيث Σrev.vent هو مجموع الصمامات المتصلة بالسلسلة العكسية الاسمية ، والحد الأقصى هو الجهد العكسي الأقصى لكل مرحلة أو ذراع لدائرة مقوم معينة ، Ki هو عامل أمان الجهد الذي يساوي 1.45-1.8.

ومن ثم فإن عدد البوابات المتصلة في السلسلة n2 سوف

يتم اختيار عدد صمامات الانهيار الجليدي المتصلة في سلسلة بالتساوي

من أجل ضمان التوزيع المتساوي للجهد العكسي بين الصمامات المتصلة بالسلسلة ، يتم توصيل سلسلة من مقاومات التحويلة المتصلة بالسلسلة RШ ، ذات المقاومة المتساوية ، بالتوازي مع الصمامات ، والتي تعمل كمقسم للجهد. يتم تحديد قيمة مقاومة مقاومات التحويل RШ اعتمادًا على الفئة وعدد الصمامات المتصلة في سلسلة في النطاق 1.5-5 kΩ.

يجب ألا يتجاوز عدم انتظام توزيع التيار على طول الفروع المتوازية للطور أو الذراع ± 5٪ من متوسط ​​التيار المقاس في الفرع الموازي ، وعند الحمل الحالي أعلى من 100٪ من الوضع الاسمي ، يجب أن يكون تيار الدائرة القصيرة لا تتجاوز ± 10٪. يجب ألا يزيد التوزيع غير المنتظم للجهد العكسي في الصمامات عن ± 10٪ من متوسط ​​جهد التشغيل العكسي المطبق على الصمام.

في التين. يوضح الشكل 3 مخطط التوصيل لمرحلة واحدة من وحدة المعدل BVK-1000/600-N.

تم تصنيع مقومات BVK المزودة بصمامات مقاومة للانهيار الجليدي في المصنع مع خزانات الحماية من زيادة التيار المتردد وإزالة الجوانب الحية.

تتكون الحماية من زيادة التيار على جانب التيار المتردد من هذه المقومات من مكثفات C1 ومقاومات R1 متصلة بنجمة أو دلتا ، والتي ترتبط بمراحل الملف الثانوي للمحول (الشكل 4).

أرز. 3.مخطط توصيل لمرحلة واحدة من BBK-1000/600-N

أرز. 4. مخطط كتلة المعدل VAK مع الحماية من زيادة التيار

تستخدم هذه الحماية المكثفات KM-2-3.15 بسعة 7.5-8 ميكروفاراد ، ومقاومات PE-150 بقوة 150 واط ومقاومة 5 أوم ، والصمامات PK-3 بفتيل 7.5 أمبير.

يتم توفير الحماية ضد تبديل الجهد الزائد على جانب التيار المعدل بواسطة مكثفين C2 IM-5-150 ، بسعة 150 ميكروفاراد ، متصلين بالتوازي. اثنين من المقاومات 5 أوم R2 متصلان في سلسلة معهم. يتم توصيل المكثفات ذات المقاومات بين القطبين الموجب والسالب لوحدة المعدل من خلال فتيل PK-3 مع فتيل 50 أمبير.

أرز. 5. صمام المحول المتعرج دائرة حماية الطفرة الجانبية والتيار المعدل

لا يتجاوز الجهد الزائد في القضبان الخاصة بمفاتيح التيار المستمر ، عندما يفصل مفتاح عالي السرعة تيارات الدائرة القصيرة على الخط ، 2 كيلو فولت ، أي لا يتجاوز القوة العازلة لدائرة سلسلة الصمامات. ولكن يمكن أن تتأثر الصمامات بالارتفاعات الناتجة عن إضافة الزيادات المفاجئة عندما يتم إطفاء التيارات ذات الدائرة القصيرة في الخط بواسطة مفاتيح عالية السرعة مع اندفاعات من التيارات التحويلية في الصمامات نفسها.

لحماية مقومات أشباه الموصلات من الجهد الزائد ، يوصى بدائرة تستخدم موانع ومكثفات (الشكل 5). يتم تثبيت محددات RV1-00 على جانب الصمام من المحول ، بما في ذلك واحد بين كل مرحلة والمحطة المحايدة أو السالبة للمحول.نظرًا لحقيقة أن المحددات يتم تشغيلها لفترة تتراوح من 2 إلى 20 ميكرو ثانية ، وتظهر الفولتية الزائدة في أجزاء من ميكروثانية ، فمن الضروري تثبيت سعات 0.5 μF بالتوازي مع المحددات. يتم توصيل السعات بملفات الصمامات من خلال صمامات PK-3.

على جانب التيار المعدل بين القطبين الموجب والسالب ، يتم تشغيل صمامات الانهيار الجليدي بجهد إجمالي يبلغ 900-1000 فولت. تتصل الصمامات بالناقل الموجب من خلال الصمامات PC-3. من الناحية الهيكلية ، هذه الحماية عبارة عن لوحة getinax مزودة بصمامات ، وصمامان من الانهيار الجليدي VL-200 ومقاومان مثبتان. يتم تثبيت اللوحة في القفص بمفتاح كاثودي. في التين. الشكل 6 عبارة عن عرض ذي أبعاد للوحة حماية زيادة التيار الجانبي المصححة.

من أجل الحماية من الجهد الزائد في الغلاف الجوي ، يوصى بتركيب كتل طرفية على القطب الموجب (خطوط العربة والسالب) للخط العلوي.

نظرًا لحقيقة أن صمامات الانهيار الجليدي يمكن أن تمر لفترة وجيزة تيارات كبيرة في الاتجاه المعاكس ، متصلة بالتوازي مع الصمامات ، فقد لا يتم تثبيت دارات RШ و R - C. لذلك ، لا تحتوي كتل مقوم BVKL على دوائر R - C ، مما يبسط مخطط الكتلة. ومع ذلك ، لضمان التشغيل السليم ، تم أيضًا الاحتفاظ بدائرة مراقبة حالة صمامات الدائرة RSh في كتل المعدل مع صمامات الانهيار الجليدي.

أرز. 6. لوحة حماية من اندفاع التيار على جانب التيار المعدل: أ - منظر أمامي ، ب - منظر علوي ، 1 - مقاومات ، 2 - صمامات انهيار جليدي ، 3 - فتيل PK -3

يتم التحكم في حالة الصمامات عن طريق تحديد المرحلات (الخلاطات) المتصلة بنقاط المنتصف للفروع المتوازية لصمامات كل مرحلة أو ذراع ، والتي لها نفس الجهد (أو فرق جهد صغير جدًا بسبب الاختلافات في خصائص الصمامات).

في حالة فشل الصمام في أي ذراع من فرع الصمام المتوازي ، بسبب تغير في مقاومة هذا الذراع ، يحدث فرق محتمل بين نقاط توصيل الخلاطات ، وهو ما يكفي لتشغيل الخلاط وإغلاقه. جهات الاتصال.

يغلق ملامس الخلاط دائرة كل ملف ثانوي لمحول إشارة TC ، مما يتسبب في حدوث تغيير في التدفق المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية وتشغيل مرحل الحماية ، والذي بدوره يغلق الدائرة للإشارة أو يقوم برحلة وحدة المعدل. يقوم محول الإشارة في نفس الوقت بعزل جهات اتصال مطفأة الحريق من دوائر 220 فولت.

تعرض لوحة خزانة التحكم الموجودة بجانب الخلاطات أرقام المرحلة والدائرة المتوازية التي تتصل بها الخلاطات. يشير العلم الذي تم إسقاطه على جهاز التبريد إلى الدائرة التي يجب البحث فيها عن الأعطال.

تصنع المقومات على شكل خزانات معدنية ذات إطار بأبواب مزدوجة وأبواب أمامية وخلفية وجدران جانبية قابلة للإزالة. توجد داخل الخزانات ألواح قابلة للإزالة من مادة عازلة ، يتم تركيب الصمامات ذات المبردات عليها. يتم توصيل الصمامات الخاصة بدائرة سلسلة واحدة بكل لوحة.

من أجل توفير قوة عازلة أكبر لوحدة المعدل ، ولتقليل احتمالية التداخل بين الصمامات أو مبردات الهواء الخاصة بها ، يتم وضع ألواح الصمامات في الخزانة بحيث يكون هناك فرق محتمل ضئيل بينهما قدر الإمكان.

يوجد داخل الخزانة ، على جانب واحد ، قضبان توصيل التيار المتردد التي ترتبط بها فروع الصمامات المتوازية عبر فواصل التيار. يمكن توريد أسلاك الأنود من المحولات إلى القضبان من الأسفل ومن الأعلى ، وعلى الجانب الآخر يوجد شريط كاثود به تحويلة. يتم تثبيت غلاف المعدل بطريقة تجعل من الممكن صيانته ليس فقط من الأمام والخلف ، ولكن أيضًا من الجانب.

تم تركيب مروحة أعلى الخزانة ، مما يخلق تدفقًا لهواء التبريد من الأسفل إلى الأعلى. يتم تركيب مرحل هواء على مبيت المروحة ، والذي يتحكم في تدفق هواء التبريد.