3 Выбор силового преобразовательного устройства для питания двигателя, выбор комплектующего оборудования и разработка принципиальной электрической схемы силовой части электропривода

Для обеспечения необходимого режима работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения, рассмотренного выше, используется двухкомплектный тиристорный преобразователь. Каждый комплект ТП собран по трехфазной мостовой схеме и связь между комплектами осуществлена по встречно-параллельной схеме.

Двухкомплектные преобразователи могут выполняться с совместным и раздельным управлением комплектами. При раздельном управлении комплектами работает всегда только один комплект преобразователя, а на тиристоры второго комплекта импульсы управления не подаются. Механические характеристики электродвигателя, питаемого от такого преобразователя, имеют нелинейные участки, что объясняется работой преобразователя в режиме прерывистых токов. Режим прерывистых токов имеет место при относительно малых значениях тока нагрузки, поэтому при работе электродвигателя с большим диапазоном изменения момента нагрузки и при частых реверсах использовать двухкомплектный тиристорный преобразователь с раздельным управлением нецелесообразно. Однако величину зоны прерывистых токов можно значительно уменьшить включением сглаживающего дросселя, но это увеличит инерционность электропривода, и в замкнутой системе ЭП для обеспечения заданного быстродействия необходимо будет выбирать некомпенсированную постоянную времени меньшей, чем в случае отсутствия сглаживающего фильтра. Величина может получиться нереализуемой. Кроме этого, при раздельном управлении необходима бестоковая пауза 5-10 мс. Поэтому на переключение комплектов при реверсе тока преобразователи с раздельным управлением используются для питания тех механизмов, где по условиям технологического процесса эта пауза допустима. В преобразователях с совместным управлением комплектами работают одновременно оба комплекта: один – в выпрямительном, другой – в инверторном режиме. Между комплектами протекает уравнительный ток. Для уменьшения его величины в состав преобразователя необходимо ввести уравнительные дроссели. Принимаем для ЭП раздельное управление комплектами тиристорного преобразователя. Схема силовой части ТП-Д приведена на рисунке - 3.

Главным преимуществом мостовой схемы по отношению к нулевой схеме включения тиристоров в преобразователе является то, что в ней в два раза выше пульсность схемы ( ), следовательно, меньше амплитуда переменной составляющей выходного напряжения. Это, в свою очередь, потребует значительно меньшую индуктивность сглаживающего дросселя (реактора). Кроме того, в нулевой схеме должен быть использован трансформатор, вторичная обмотка которого, соединенная в «звезду», обеспечит «0».