1.4.8. Суэп переменного тока с тиристорным преобразователем напряжения.
Регулирование напряжения в ТПН осуществляется с помощью тиристоров с различным схемами их включения. Наибольшее распространение получили ТПН с использованием двух тиристоров включенных по встречно-параллельной схеме в каждой фазе с нулевым и без нулевого вывода при соединении обмоток статора в звезду или треугольник (рис.1.83 а, б, в). В такой схеме при условном направлении вращения вала двигателя “Вперёд” включаются тиристоры VS1-VS6, а при направлении “Назад” VS7-VS10. ТПН используются также и при динамическом торможении. Включение требуемых тиристоров VS производится системой импульсно-фазового управления (СИФУ), обеспечивающей подачу импульсов управления на требуемые тиристоры. Анализ работы ТПН затруднён, так как напряжение на его выходе является функциейне только угла управления α то и угла нагрузки ϕ:
где
Rэ, Xэ – эквивалентные активное и
индуктивное сопротивления нагрузки
согласно схеме
замещения (рис. 1.83 б) фазы асинхронного
двигателя:
Рис.1.83. Схема включения тиристоров в электропривод ТПН.
1.4.9. Суэп асинхронного электропривода с преобразователями частоты.
Преобразователи частоты получили широкое применение в электроприводе переменного тока в виде силового преобразовательного устройства. Они делятся на преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока и с непосредственной связью (НПЧ). Наибольшими возможностями обладают преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока, позволяющие регулировать частоты в широких пределах от долей герца до нескольких тысяч герц, независимо от частоты питающей сети. Это является основным преимуществом преобразователей с промежуточным звеном постоянного тока и в значительной степени определяет широкую область их применения. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока включает в себя управляемый выпрямитель (преобразователь напряжения UV), звено постоянного тока с фильтром L и С и автономный инвертор (преобразователь UZ) (рис.1.84 а).
Рис.1.84. Функциональная схема и схема управления преобразователя частоты со звеном постоянного тока.
В качестве управляемого выпрямителя
используется тиристорный выпрямитель
с полностью управляемой трёхфазной
мостовой схемой с системой импульсно-фазового
управления СУВ. В установившемся режиме
выпрямитель рассматривается как
преобразователь напряжения с коэффициентом
усиления:
,
где ЕП, UУН – ЭДС и напряжение
управления преобразователя.
Автономный инвертор преобразует постоянное напряжение, обеспечиваемое выпрямителем, в переменное с регулируемой частотой. Он выполняется на тиристорах, включённых на трёхфазной мостовой схеме, с системой управления инвертором СУИ, в которую входят задающий генератор ЗГ, распределитель импульсов РИ (рисунок 1.79 б). Эти устройства безынерционные, поэтому инвертор характеризуется коэффициентом передачи напряжения управления инвертором UУЧ в частоту напряжения питания двигателя fД:
,
где КЗГ – коэффициент передачи
задающего генератора; КРИ=1/3 –
коэффициент передачи распределителя
импульсов; КФИ=1 – коэффициент
передачи формирователя импульсов; fЗГ,
fРИ – частотынапряжений задающего
генератора и распределителя импульсов.
Преобразователи частоты с непосредственной связью представляют собой реверсивный тиристорный преобразователь постоянного тока с нулевой схемой выпрямления и со специальной СИФУ, обеспечивающей регулирование напряжения с переменной частотой. Характерной особенностью НПЧ является низкая частота регулирования – 10…12 Гц длятрёхфазных схем выпрямления и 15…20 Гц для шестифазных при частоте питающей сети 50 Гц, и относительно низкий коэффициент мощности.