33.Статические выключатели переменного тока

Статический выключатель переменного тока выполняют на двух тринисторах, включённых встречно и параллельно друг другу (рис.13.3,а). Когда в схеме ключ цепи управления _S1 разомкнут, ток нагрузки практически отсутствует После замыкания S1 происходит поочередное включение и выключение тринисторов VS1. VS2 автоматически при изменении знака напряжения на аноде каждого из них. Тринисторы VS1, VS2 выбираются так, чтобы их напряжение включения U_вкл и допустимое обратное напряжение U_{обр max} было больше амплитуды напряжения сети U_m максимальное среднее значение прямого тока при амплитуде тока нагрузки должно удовлетворять условию Двухполупериодный выключатель может быть выполнен и на одном тринисторе (рис. 13.3,б), когда он включается в диагональ выпрямительного моста. Здесь тринистор VSI должен быть выбран так, чтобы только его напряжение включения было больше амплитуды напряжения сети поскольку обратное напряжение отсутствует. Максимальное значение при амплитуде тока нагрузки должно удовлетворять условию В основе работы выключателей лежит простейшая схема фазового управления тринисторами (см. рис. 13.1,а).

31.Фазовое управление тринисторами Используется в цепях переменного тока, когда необходима синхронизация сигнала управления с частотой питающего нагрузку напряжения.

В схеме рис.13.1,а тринистор отпирается в момент времени, когда и остается открытым в течение всего положительного полупериода. Регулируя момент опирания тиристора в интервале от 0 до 180° можно изменять среднее значение тока нагрузки, т.е. осуществить фазовое регулирование мощности, отдаваемой в нагрузку. Если , то и схема позволяет регулировать угол отпирания тиристора в диапазоне

Более широкие пределы регулирования мощности нагрузки можно получить применив схему рис. 13.1,6. На отрицательной полуволне напряжения сети конденсатор С1 через диод VD2 заряжается почти до напряжения - и_т. На положительной полуволне О перезаряжается от -U_т до некоторого положительного напряжения через резисторы R1 и R2, которого достаточно для открытия тринистора. Угол отпирания ^_т определяется постоянной времени и скоростью нарастания Эта схема позволяет

регулировать

В обоих схемах используется амплитудно-фазовый способ управления, когда на управляющий электрод поступает сигнал, нарастающий постепенно, начиная с нуля. Этот способ управления нестабилен, т.к. момент включения тринистора зависит от значения которое заметно изменяется в приборах

одной группы и зависит от колебаний температуры корпуса прибора.

В обоих схемах диод VD1 защищает цепь управляющего электрода от обратных отрицательных напряжений.

32.Импульсно-фазовое управление тринисторами

Лучшую стабильность имеет импульсно-фазовый способ управления, когда тринистор открывается импульсами, задержанными относительно начала полуволны анодного напряжения. Схемы, формирующие импульсы управления (СИУ) представляют собой достаточно сложные электронные устройства. Различают синхронные и асинхронные СИУ. Рассмотрим принцип действия синхронных СИУ.

В схему кагала входят генератор ~ опорного напряжения ГОН, нуль-орган НО и усилитель-формирователь УФ отпирающих импульсов.

Генератор опорного (развертывающего) напряжения ГОН формирует изменяющееся во времени напряжение u₀ синусоидальной, тре­угольной, пилообразной и других форм. С помощью НО опорное напряжение генератора сравнивается с управляющим напряжением u_y преобразователя.

Когда опорное напряжение (в процессе его увеличения или уменьшения) достигает напряжения u_y на выходе НО возникает импульс, который послепредварительного усиления и формирования подается в управляющую цепь тиристора преобразователя.

Изменяющееся во времени опорное напряжение создается с участием напряжения сети переменного тока (одной или нескольких ее фаз), в связи с чем опорное напряжение и формируемый импульс синхронизированы во времени с напряжением сети переменного тока. Путем изменения величины напряжения u_y осуществляются сдвиг во времени выходного импульса и регулирование угла а, а следовательно, и выходного напряжения преобразователя.

Генератор опорного напряжения совместно с нуль-органом представляют фазосдвигающее устройство ФСУ, являющееся важнейшим в синхронной системе управления. Работа ФСУ основана на сравнении двух напряжений (опорного и управляющего), и его принцип действия называется вертикальным.

Синхронные системы управления многофазными преобразователями могут быть выполнены по многоканальному и одноканальному способам.

Асинхронные СИУ.

Необходимые для этой схемы шесть выходных каналов управляющих импульсов с фазовым сдвигом между ними в соседних каналах в 60° получают от распределителя импульсов РИ, запускаемого от ведущего генератора ВГ регулируемой частоты. Изменение частоты ВГ осуществляется напря­жением регулятора Рf под действием напряжения уставки и напряжения датчика Д регулируемого параметра (напряжения или тока преобразователя, частоты вращения якоря двигателя и т. д.). Сигналом дат-чика в схеме создается отрицательная обратная связь по регулируемому параметру, благодаря этому в схеме автоматически создаются углы управления , обеспечивающие в соответствии с уставкой требуемые значения регулируемого параметра преобразователя или его нагрузки.

Угол а в асинхронных системах создается как результат регулирования интервалов между импульсами (частоты их следования) в замкнутой системе с преобразователем или его нагрузкой.

Асинхронные системы управления преобразо-вателями применяют при существенных иска-жениях напряжения питающей сети, в частности при значительной несимметрии трехфазных напряжений по величине и фазе.