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1、晶闸管整流供电回路保护电路设计 王! 维 （宝钢集团上海梅山钢铁股份有限公司 设备分公司， 江苏 南京 #$%） 选取 ） 式中， $为额定直流电流， $。 校验能耗应满足下式： %)9!,% ?% , A5 （?） 若不满足， 应放大压敏元件的通流容量 #6#， 并重复式 （/） 及式 （?） 的计算步骤。但在设计大 容量变流装置时， 通常选用的压敏电阻通流容量 #6#， 为该系列同类元件的最大规格值 （如 , B$） ， 此时可省去第 （/） 步骤。 - - 1! 用 )C 吸收电路保护 其电路图如图 所示。 图 ! #$ 吸收回路 )C 吸收电路作用是抑制电力电子器件的内 因过电压 =!
2、0 =) 或者过电流 =*0 =)， 减小器件的开 关损耗。)C 参数的计算方法： + * （ .1）, A 01?:2 3 5 ;% 7 =7*;% ! )B $P. (7(5 图 # 晶闸管整流及其保护电路系统原理图 2 2 下面对图 3 各模块功能及过流保护原理做简 单介绍。 （;#- #-;-# -;# # &指上升沿触发 从真值表可以看出， 当 567 及 826 为高电 平， 时钟脉冲为上升沿时， 只要 4 端接高电平， : 输出端就为高， 而此时 4 端接低电平时， : 端输出 就为低电平。本设计正是利用这一点来对执行电 路进行控制。 （） 执行电路 当晶体管基极加高电平时， 晶
3、体管导通， 继电 器线圈得电， 其与断路器相连的常闭触点断开， 使 断路器动作， 进而起到保护系统的作用。 #） 继电器的选择 继电器要求动作灵敏， 工作可靠。 $） 晶体管的选择 晶体管要根据继电器参数来选择， 晶体管的 额定电流应大于继电器的额定电流。而且根据 12314 的输出特性应当选择 ,5, 型的管子， 特 征频率要高， 以保证动作的灵敏性。 !） 限流电阻的选择 限流电阻要根据晶体管及继电器参数来选 择。 （?） 电压整定值计算 按直流负载能承受的最大过载倍数来整定过 电流保护： !+(A. !B,（#?） 式中， ! 为负载最大过载倍数； !B,为负载额定电 流。 此时电流互感
4、器的二次侧电流为 !()$. #- C !+(A（#1） 这里电流互感器的变比取 #-D。 电流互感器采集到的是电流信号， 而电压比 较器需要的是电压信号， 需要加一个电阻将电流 信号转变为电压型号 （注： 电流互感器二次侧星联 接） 。 $()$. !()$C -（#E） 式中， -为电流 0 电压信号转换电阻。 此时整流桥二极管承受的最大反压为 $46 ! . ! C $()$（#F） 据此可以选择整流二极管的参数。 在电压比较环节中， 选闸的是 8G-$2 高速 运算放大器， 其共模输入电压是 H#! I， 从而可知 要对二极管整流桥的输出进行分压后方可送给电 压比较器。 如图 所示分压
5、电阻分别为 #和 $， 可得电 E? 冶金自动化 $-E 年 3$ 压比较器正向输入端 !的输入电压： !# $% & #() 根据临界整定的原则， 这也正是整定输入电 压 !$的值。 ! 结束语 （$） 本文对晶闸管整流直流供电系统过压、 过 流产生的原因进行了简单分析， 并设计了较详尽 的应对措施。在实际生产中， 应用性较高。 （） 在过流保护电路设计中， 整定电压时需要 直流电源 （*+） ， 执行电路模块中继电器也需要 工作电源 （*） ， 这些直流电源的获得可以通过 低压 , * 单相交流电整流得到。 （-） 限于篇幅， 未对电流互感器的选择动热稳 定性校验做详细说明。 参考文献： $ 王兆安 . 电力电子技术 ) . 北京： 机械工业出版社， ,-. 王兆安， 张明勋 . 电力电子设备设计和应用手册 ) . 版 . 北京： 机械工业出版社， ,. - 王崇林 . 供电技术 ) . 北京： 煤炭工业出版社， $/0. 1 夏路易 . 电子技术基础 （下册）) . 北京： 兵器工业 出版社， ,$. 2 贺家李 . 电力系统继电保护原理 ) . 北京： 中国电 力出版社， $/3,.编辑： 周希章 /01 冶金自动化 ,3 年 4