8.Изобразить обобщённую регулировочную характеристику управляемого преобразователя. Определить критерий выбора угла отпирания в инверторном режиме .

Общим при работе ТП в инверторном режиме на пассивную (обмотка возбуждения) и активную (якорь двигателя) цепи нагрузки является невозможность реализации инверторного режима преобразователя с углом регулирования =180. Для безопасного инвертирования максимальный угол управления ограничивается величиной

_max=(++),

где   угол коммутации,

=arccos ;

  угол восстановления запирающих свойств тиристоров, =3;

  наибольшее значение асимметрии управляющих импульсов во всём диапазоне изменения угла регулирования, не более 3.

Для реальных ТП при максимально допустимых токах I_dmax (2.25I_dн в течение 10 с) угол коммутации  составляет 812.

Тогда максимальный угол управления

_max=165-160,

а угол безопасного инвертирования

_min=180_max=1520.

В инверторном режиме коммутация тиристоров должна заканчиваться таким образом, чтобы закрывающийся тиристор успел восстановить свои запирающие свойства, пока на нём имеется отрицательное напряжение, т.е. в пределах угла  (рис.2). Если этого не произойдёт, то тиристор с момента w_оt₁ будет продолжать проводить ток, так как к нему прикладывается прямое напряжение е_са, а затем е_вс. Это приведёт к “опрокидыванию” инвертора, при котором возникает аварийный ток, так как ЭДС двигателя и трансформатора совпадут по направлению (режим короткого замыкания). Для исключения “опрокидывания” инвертора необходимо, чтобы

=+.

В инверторном режиме внешние характеристики отличаются от характеристик выпрямительного режима тем, что с ростом нагрузки напряжение не падает, а уменьшается в соответствии с выражением (*) и рис.3

Кроме того, в инверторном режиме существует граница предельного (безопасного) режима инвертирования, описываемая приближённо уравнением: U_d=E_docos(+)+a_в .

Рис. 2 Временные диаграммы работы преобразователя

в инверторном режиме

Рис. 3 Внешние характеристики

тиристорного преобразователя

U_d=E_docosa_вU_ва_в I_d, (*)

где а_в  коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, для нулевых схем а_в=1, для мостовых а_в=2;

R_ф  активное сопротивление питающей фазы;

х_ф  индуктивное сопротивление питающей фазы.

В трансформаторном варианте сопротивления R_ф и х_ф равны соответственно сопротивлениям трансформатора R_т и х_т, приведённым ко вторичной обмотке трансформатора.

9. Привести диаграмму управления тиристором . Пояснить принцип её построения и выбора рабочей точки на нагрузочной прямой для обеспечения надёжного отпирания тиристорного ключа.

Выходной каскад блока усиления и формирования (БУФ) должен обеспечить необходимую мощность управляющего сигнала, чтобы обеспечить надёжное отпирание тиристора.

Для это на этапе проектирования системы управления строят диаграмму управления тиристором :

Строят две кривые гарантированного отпирания тиристоров:

1. при максимальном сопротивлении;

2. при минимальном.

Потом строят допустимую по режиму нагреву кривую мощности прибора; – справочные данные. Не заштрихованная область – область гарантированного отпирания тиристоров. В схеме БУФ в цепь управления включается резистор R_и для ограничения максимального тока, вместе r_диф. прибора (по цепи управления) – это нагрузка для БУФ, поэтому проектируя БУФ строят нагрузочную прямую MN:

т. М – режим холостого хода БУФ;

т. N – режим короткого замыкания

т. Р – рабочая точка, берётся вблизи кривой 2 на пересечении с MN (берётся по возможности максимальный I_упр).