منحنى تيارات إزالة العيوب في قاطع الدائرة الهجين للكهرباء ذات التيار المباشر Simulink

المفتاح الكهربائي الهجين مع انقطاع إلكتروني باستخدام IGBT في Simulink

في المفتاح الكهربائي الهجين مع انقطاع إلكتروني باستخدام IGBT في Simulink (كما هو موضح في الشكل الأيسر)، يتم تحويل تيار العطل من المسار الرئيسي إلى مسار الانقطاع بواسطة IGBTs في المسار 1. وفي الوقت نفسه، يتم إنشاء صفر محلي لتيار بواسطة مجموعة من IGBTs في المسار 2.

وفي الشكل الأيمن، يبدأ تيار عطل قصر الدائرة في التدفق عبر المفتاح الكهربائي عند t1. ثم، عند t2، يتم قطع التيار في المسار 1 (كما هو موضح في الشكل الأيسر)، ويتم تحويل تيار العطل إلى المسار 2. بعد ذلك، عند t3، يتم قطع التيار في المسار 2 ويتم تحويله إلى المسار 3. يتسبب المقاومة العالية للمسار 3 في ارتفاع حاد في الجهد حتى يقوم جهاز الحماية من الصدمات بتقييد هذا الجهد عند t4. يُعرف هذا الجهد باسم جهد الانقطاع المؤقت (TIV).

من المهم أن نلاحظ أنه بدءًا من t4، يبدأ النظام في التعافي، رغم أن التيار في موقع العطل لم يتم قطعه تمامًا بعد. يتم عزل الجزء المعيب بشكل فعال عن الجزء الطبيعي من النظام. من هذه النقطة، ينخفض الجهد (الذي يكون أعلى من الجهد المرجعي لنظام) تدريجيًا ليصل التيار إلى الصفر، بينما تتبدد الطاقة الحثية للنظام في جهاز الحماية من الصدمات في المسار 4.

تفسير الرسم البياني

• عند t1: يبدأ تيار عطل قصر الدائرة في التدفق عبر المفتاح الكهربائي.

• عند t2: تقوم IGBTs في المسار 1 بتحويل تيار العطل إلى المسار 2.

• عند t3: تقوم IGBTs في المسار 2 بتحويل تيار العطل إلى المسار 3.

• عند t4: تتسبب المقاومة العالية للمسار 3 في ارتفاع حاد في الجهد، ويعمل جهاز الحماية من الصدمات على تقييد هذا الجهد، مما يشكل جهد الانقطاع المؤقت (TIV).

عملية تعافي النظام

• عزل العطل: بدءًا من t4، يتم عزل الجزء المعيب بشكل فعال عن الجزء الطبيعي من النظام.

• تعافي الجهد: ينخفض الجهد، الذي يكون أعلى من الجهد المرجعي لنظام، تدريجيًا ليصل التيار إلى الصفر.

• تبدد الطاقة: تتبدد الطاقة الحثية للنظام في جهاز الحماية من الصدمات في المسار 4، مما يضمن عودة النظام إلى التشغيل الطبيعي.

بواسطة هذه الطريقة، يمكن للمفتاح الكهربائي الهجين التعامل بسرعة وكفاءة مع أعطال قصر الدائرة، مما يحمي نظام الطاقة من الأضرار.