46 Гэу двойного рода тока

Применение более экономичных и надежных генераторов переменного тока и легко управляемых и регулируемых двигателей постоянного тока привело к созданию ГЭУ переменно–постоянного тока с неуправляемыми выпрямителями или с тиристорными управляемыми выпрямителями. В установках с неуправляемыми выпрямителями трехфазный ток СГ выпрямляется и подается к ГЭД постоянного тока (рис.10.1). Регулирование скорости ГЭД осуществляется изменением напряжения СГ за счет изменения тока в ОВВ, подключенной к МУ. Напряжение на задающую обмотку МУ подается с потенциометра поста управления.

Для получения крутопадающих механических характеристик двигателя в МУ используется отрицательная жесткая обратная связь по току, сигнал которой снимается с ДП и КО (компенсационная) гребного двигателя. С целью получения скорости выше номинальной уменьшают ток в ОВД и соответственно его поток. Реверс ГЭД осуществляется изменением направления тока в ОВД. (применена на атомоходе Арктика).

Схема с управляемыми выпрямителями (рис.10.2) отличается тем, что она на тиристорах «Т», управление которыми осуществляется сигналами, вырабатываемыми в БУ, а соответственно и гребным двигателем. Здесь также используется обратная отрицательная связь по току якоря гребного двигателя.

4 7 Один из вариантов схемы единой электростанции приведен на рисунке 11.1.

Частота вращения ГЭД изменяется вместе с напряжением управляемого выпрямителя (УВ), а реверс осуществляется изменением направления тока возбуждения (достоинство).

Недостаток: Потребляемый выпрямителем ток содержит все нечетные гармоники, что увеличивает реактивную мощность.

Гэу с гэд переменного тока со статическими преобразователями частоты

П редпочтение в системах электродвижения отдается электрическим машинам переменного тока. В ГЭУ, где генератор и двигатель связаны непосредственно, трудность использования мощных тихоходных машин определяется их количеством полюсов, которое при частоте 50Гц и частоте вращения 10,8 рад/с (100об/мин) соответствует 60-72. В системах с преобразователем частоты используются машины, рассчитанные на более низкую частоту. Предпочтение отдается синхронным машинам. Они существенно легче машин постоянного тока, воздушный зазор в них больше, чем в асинхронных двигателях и они лучше воспринимают ударные и вибрационные нагрузки. В качестве ГЭУ с ПЧ рассматриваются варианты установок:

а)- на основе ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока – двухзвенный полупроводниковый преобразователь частоты (ДППЧ) или синхронно-конверторный привод;

б)- непосредственный преобразователь частоты (НППЧ) или циклоконверторный привод.

48 Двухзвенный полупроводниковый преобразователь частоты

Двухзвенный полупроводниковый преобразователь f (ДППЧ) содержит два трехфазных тиристорных моста, связанных через контур постоянного тока. Регулирование возбуждения ГЭД обеспечивается необходимая для коммутации тиристоров инвертора реактивная мощность.

Схема реверсивная, при реверсе возможна рекуперация энергии в питающую сеть. Реверс осуществляется посредством управления последовательностью открытия тиристоров инвертора. Выходной ток ДППЧ почти прямоугольной формы, содержащей пятую и седьмую гармоники. Следствием этого является изменение момента, приводящее к шуму, вибрации и неравномерному вращению ГЭД при частотах ниже 10% от номинальных. Для исключения этих явлений необходимо использовать обмотки двигателя специального исполнения и усложнить схему инвертора. Достоинство – отсутствие ограничений по частоте.

В ДППЧ переменный ток сначала выпрямляется, его пульсации сглаживаются с помощью фильтра, а затем с помощью инвертора постоянный ток снова превращается в переменный с требуемыми величинами напряжения и частоты. В качестве инверторов применяют АИН, в которых напряжение на нагрузке не зависит от ее величины, а определяется только очередностью коммутации управляемых вентилей в инверторе.

Преобразователь такого типа содержит пару встречновключенных трехфазных тиристорных моста в каждой фазе выхода (рис. 12.1). Каждый тиристор моста проводит ток половину периода трехфазного питающего напряжения и таким образом получается хорошая синусоидальная форма выходного тока при низких частотах. Преобразователь позволяет также осуществлять реверсирование режима с рекуперацией энергии в сеть.