2.5 Выбор сифу
Система импульсно – фазового управления (СИФУ) предназначена для преобразования выходного напряжения системы управления Uу в последовательность подаваемых на тиристоры отпирающих импульсов, момент формирования которых смещён относительно моментов естественных открывания тиристоров на угол α, зависящий от значения Uу.
Схема СИФУ электропривода серии КТЭ приведена на рисунке 2.3
На рисунке 2.3 UR – напряжение с выхода регулятора тока; U0 – напряжение, соответствующее начальному углу согласования; Uу – напряжение управления на выходе ячейки согласования №122; Uзi – сигнал задания регулятора тока; τi = 0 – сигнал бестоковой паузы; 1А – анодная группа тиристоров моста TM1; 2А – катодная группа тиристоров моста ТМ2; K1-1, K1-2 – ключи запрета импульсов СИФУ мостов ТМ1 и ТМ2 соответственно; К2-1, К2-2 – ключи запрета импульсов ВК мостов ТМ1 и ТМ2 соответственно; №121 – ячейка усилителей № 121; №102 – ячейка фильтров №102; №122 – ячейка согласования №122 ; №123 – ячейка каналов
Рисунок 2.3 – Схема функциональная системы управления реверсивных электроприводов КТЭ
фазового управления №123; №702 – ячейка питания №702; №704 – ячейка питания №704; №700 – ячейка контроля питания №700; №125 – ячейка раздельного управления №125; №118 – ячейка формирователей №118; S120А – блок импульсного устройства S120А; S119В – блок датчиков состояния вентилей S119В.
Ячейка согласования №122 формирует аналоговый сигнал с выхода регулятора тока, величина которого определяет фазу управляющих импульсов, формирующихся в ячейке №123. Здесь же происходит ограничение аналогового сигнала, соответствующее заданию угла регулирования αmax и αmin, а также уставка начального угла согласования (от 60 до 130˚ ). По сигналу системы защиты и сигнализации (СЗС) в ячейке формируется сигнал, соответствующий максимальному углу регулирования.
В ячейке №123 формируются импульсы управления длительностью (0,54 ± 0,1) мс (8 эл. град). Основными элементами данной ячейки являются три гибридные интегральные схемы ДК-I, каждая из которых представляет собой двухканальное фазосмещающее устройство для управления тиристорами каждой фазы.
Система раздельного управления РУ обеспечивает надёжное отключение ранее работающего моста, формирование качественных переходных процессов и устойчивую работу выпрямителя в режиме прерывистых токов во всём диапазоне изменения выпрямленного напряжения. Система раздельного управления реверсивными тиристорными преобразователями состоит из логического переключающего устройства (ЛПУ) и датчиков состояния тиристоров. ЛПУ выполнено в ячейке раздельного управления №125. На вход ЛПУ подаётся сигнал задания по току Uзi с выхода регулятора скорости системы регулирования. При положительной полярности Uзi происходит включение моста ТМ I («Вперёд»), при отрицательной – включается мост ТМ 2 («Назад»)
Для управления тиристорным преобразователем выбирается многоканальная синхронная система с линейным опорным напряжением (пилообразное) и вертикальным принципом управления.
Принцип вертикального управления состоит в том, что на входе формирователя импульсов производится сравнение переменного (опорного) развёртывающего периодического напряжения, синхронного с напряжением сети питания преобразователя, и сигнала управления – регулируемого постоянного напряжения.
Система управления ТП состоит:
- система СИФУ;
- выходных каскадов ВК;
- гальванической развязки ГР;
- системы раздельного управления РУ;
- системы питания;
- системы контроля.
Конструктивно система управления выполнена в виде выемных ячеек, кассет, блоков и плат.
Расчёт фазовых характеристик СИФУ реверсивного тиристорного преобразователя с пилообразным опорным напряжением производится по формуле
,
(2.4)
где
-
начальный угол согласования характеристик,
принимается 95˚,
-
максимальное значение опорного напряжения
СИФУ.
Максимальное значение угла регулирования
,
где γ – угол коммутации при Idmax,
δ – угол восстановления запирающих свойств тиристора,
,
где
-
время выключения тиристора T2-800;
∆α = 3° - допустимая асимметрия импульсов.
Угол коммутации
где αн – номинальный угол, соответствующий номинальному режиму работы двигателя
По приведённому
уравнению рассчитаны фазовые характеристики
выпрямительных мостов групп «Вперёд»
и «Назад», данные расчёта приведены в
таблице 2.4. Фазовые характеристики
реверсивного тиристорного преобразователя
приведены на рисунке 2.4
Таблица 2.4 - Фазовые и регулировочные характеристики СИФУ и реверсивного тиристорного преобразователя.
Группа VSF Инвертор
|
||||||
Uу, В |
-10 |
-8 |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
α1, град |
185 |
167 |
149 |
131 |
113 |
95 |
Ed1, В |
-552 |
-539 |
-474 |
-363 |
-216 |
-48 |
Выпрямитель
|
||||||
Uу, В |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
α1, град |
95 |
77 |
59 |
41 |
23 |
5 |
Ed1, В |
-48 |
124 |
285 |
418 |
510 |
551 |
Группа VSB Выпрямитель
|
||||||
Uу, В |
-10 |
-8 |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
α2 град |
5 |
23 |
41 |
59 |
77 |
95 |
Ed2, В |
-551 |
-510 |
-418 |
-285 |
-124 |
48 |
Инвертор
|
||||||
Uу, В |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
α2 град |
95 |
113 |
131 |
149 |
167 |
185 |
Ed2, В |
48 |
216 |
363 |
474 |
539 |
552 |
Рисунок 2.4– Фазовые характеристики тиристорного преобразователя