11. Использование сд для компенсации реактивной мощности

1 – режим недовозбуждения, cos  имеет индуктивный характер.

2 – режим перевозбуждения, cos  имеет емкостной характер.

Нормальному току возбуждения  соответствует cos =1

Все СД проектируют с емкостным cos  =0,9.

Емкостная мощность СД равна:

Рассмотрим, как меняется реактивная мощность при изменении нагрузки на валу двигателя. Рассмотрим упрощенную векторную диаграмму в следующих режимах:

а) режим недовозбуждения

б) режим нормального возбуждения

в) режим перевозбуждения

векторные диаграммы

угол между U и E ,угол рассогласования, угол между магнитным полем ротора (возбуждение) и результирующим магнитным полем машины.

, где =const =const

Определим реактивную мощность СД : - ?

Q_СД = f(U)  мощность СД зависит от напряжения

График зависимости

U­_кр  СД теряет устойчивость.

В рабочем диапазоне изменение U генерируемая мощность увеличивается при снижении U. Это свойство двигателя обеспечивает стабилизацию U на шинах. Стабилизация на шинах зависит:

Если U на шинах снизилось, то СД будет больше вырабатывать РМ.

Влияние нагрузки на валу двигателя

При снижении нагрузки на валу двигателя угол  , I_{статора} , возможность генерации СД .

при снижении Р  Q растет.

12. Вентильные преобразователи и их использование в электроприводах постоянного тока

В качестве УСП используется УВ. При этом в зависимости от электронной базы могут быть использованы ртутные выпрямители, тиратронов, ионные приводы для механизмов большой мощности.

В настоящее время в качестве УВ используются либо тиристоры, либо транзисторы, при этом с точки зрения управляемости преимущество транзисторных ЭП очевидны.

Однако до последнего времени применение транзисторных ЭП регламентировалось их низкой разрешающей способностью по U, Р. В последнее время наблюдается развитие элементной базы IJBT, IJST, которые могут использоваться при высоких U и больших мощностях.

Принципиальная схема ТП-Д на рис 5

ТС – согласующий трансформатор

УВ – упр. выпрямитель

Dр – дроссель, предназначен для сглаживания пульсаций на входе В

СУ – система управления, которая представляет из себя либо одноканальную, либо многоканальную систему, построенную либо на одноканальной эл/магнитной базе либо п/п элементной базе.

Назначение: ТС предназначен для согласования U сети с Uвх УВ.

УВ предназначен для преобразования переменного Uв постоянное пульсирующее (одно или двухполупериодное) с изменяющимся средним значением.

СУ предназначена для управления УВ при этом изменяя начальную фазу управления импульсов, их амплитуду, длительность и достаточную крутизну переднего фронтаобеспечивая при этом М отпирания УВ длительность его открытого состояния а также М запирания и длительность закрытого состояния.

УВ

Принцип действия УВ основан на изменение Uср выходного изменением угла задержки отпирания УВ входящих в состав выпрямителей относительно точки естественной коммутации.

Точкой или М естественной коммутации называется М отпирания НВ т.е. точка пересечения кривой Uвх с осью t при прохождение положительной полуволны. Эта задержка М отпирания называется углом  управления.

Однофазные однополупериодный УВ на Rакт

При изменении угла  соответственно изменяем среднее значение Uвых, при этом если =0 то среднее значение

В момент подачи управляющего импульса на УВ через нагрузку протекает ток i_d (формула на рисунке), при этом чем больше , тем меньше Ud.

Если 0<<, то регулировочная характеристика на чисто активную нагрузку:

При изменении в Uвых выпрямителя изменяется также фазовый сдвиг между U и I первой гармоники.

Если учесть что U1 и U2 отличается друг от друга только коэф-ом трансформации и практически не отличается по форме и фазовым соотношениям, то очевидно cos=f()