24.Характеристики управления шип.
В ШИП внутренняя координата γ (к в ТП α) делит его на две части ШИМ и ВК. Характеристика управления ШИМ γ = φу(Uу), коммутатора Ed = φк(γ).
Результирующая
характеристика управления ШИП находится
как сложная функция
.
В качестве одного напряжения в ШИП применяется пилообразное напряжение.
Изобразим графики опорного напряжения и выходной ЭДС с однополярными и разнополярными импульсами.
Для нереверсивного ШИП Uоп в точке t0
.
Для реверсивного ШИП с разнополярными импульсами
.
Так как начало положительного импульса соответствует условию Uу = Uоп, то характеристики управления ШИМ определяются как обратные функции к записанным выражениям.
24.
и
.
Характеристика управления в целом для ШИП
- нереверсивного
ШИП,
- реверсивного
ШИП.
При Uу = Uопm; γ = 1 и Ed = Ed.max = Uп.
Однако коммутация вентилей происходит не мгновенно, а занимает некоторый интервал времени. Поэтому практически γmax < 1 и устанавливается с помощью системы управления на уровне 0,85 – 0,95, которому соответствует Ed.max = (0,7 … 0,9)∙Uп
25.Тиристорный регулятор напряжения переменного тока /трн/. Схемы однофазного, трехфазного трн.
ТРН предназначены для регулирования действующего значения напряжения (тока) в цепях переменного тока. Блочная структура ТРН аналогична блок-схеме ТП постоянного тока. В качестве коммутатора используются два включенных встречно-параллельно тиристора. Регулирование выходного напряжения ТРН осуществляется путем изменения длительности открытого состояния тиристора в течение полупериода частота сети.
Схема трехфазного ТРН переменного тока
Однофазная схема замещения ТРН
26.Анализ работы однофазного трн на активно-индуктивную нагрузку.
Однофазная схема замещения ТРН
Для симметричной нагрузки, когда ZнА = ZнB = ZнC = Zн режим работы ТРН определяется в соответствии с однофазной схемой замещения. Пусть в этой схеме тиристоры VS1 и VS2 закорочены перемычкой, тогда для RL нагрузки установившийся ток в такой цепи будет отставить по фазе на угол φ от синусоидального напряжения сети
,
Um – амплитудное значении напряжения сети
,
.
Очевидно, что такой ток будет протекать и в нагрузке однофазной схемы, сети тиристорыVS1 и VS2 открывать в каждый момент времени, соответствующие друг другу α = φ (штриховая линия).
Если угол открывания тиристоров α > φ, то появление тока задерживается на угол α – φ и в кривой тока и напряжения появляется бестоковая нагрузка.
На каждом полупериоде ток определяется суммой установившегося и свободного тока
26.
,
где Iсво – начальное значение свободного тока, находятся из условия равенства нулю сумматора в начальный момент
.
Тогда ток и напряжения в нагрузке
Угол проводимости λ зависит от α и φ и может быть определен из уравнения, которое получается подстановкой в выражение iн значения угла ωt = α + λ (iн = 0)
.
Решив данное уравнение на ЭВМ сложно найти зависимость λ от α и φ. Однако граничные значения λ очевидны: при α = φ, λ = π, при α = π. λ = 0.
Т.о. при увеличении
угла открывания α от φ до π среднее за
полупериод значения напряжения нагрузки
снижается от наибольшего значения
(без учета падения напряжения на
тиристорах) до 0.
Снижения напряжения на нагрузке происходит за счет увеличения бестоковой паузы. Это приводит к искажению исходной синусоидальной формы напряжения и тока в нагрузке, причем искажения возрастают с увеличением α.
Симметричное управление тиристорами на каждом полупериоде делает функцию напряжения и тока нечетными, т.е.
Uн(ωt) = - Uн(ωt + π).
Следовательно, в гармоническом составе этих функций отсутствуют четные гармоники.
Разложение в ряд Фурье для амплитудных значений первых гармоник напряжения имеет вид
,
,
.