Введение
Производство и распределение электрической энергии в основном осуществляется на переменном токе, вследствие простоты трансформации напряжения. Однако значительная часть производимой электрической энергии (30-35%) используется на постоянном токе, в том числе и для передачи на расстояния.
Устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный, называется выпрямителем.
Обычно из-за наличия индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток силового трансформатора и индуктивного сопротивления нагрузки, анодный ток вентелей выпрямитиля не может изменится мгновенно.
Выключение тиристора представляет собой процесс перехода из открытого состояния с высокой проводимостью в закрытое состояние с низкой проводимостью.
Выключение рассматриваемых тиристоров производят путем смены полярности напряжения на обратную в основной цепи (выключение по основной цепи).
Под переходным процессом включения понимают процесс перехода тиристора из закрытого состояния с низкой проводимостью в открытое состояние с высокой проводимостью.
1 ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИСЛЕДОВАНИЯ
1.1 Обзор тиристорных преобразователей
Электропривод постоянного тока на основе тиристорных преобразователей в настоящее время является основным типом промышленного регулируемого электропривода.
Достоинства полупроводниковых преобразовательных устройств к которым относится и тиристорные преобразователи постоянного тока по сравнению с другими преобразователями неоспоримы: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют малые габариты и массу, номинальный коэффициент полезного действия преобразователя превышает 92-96%, мгновенная готовность к работе, широкий диапазон температур и длительный срок службы, просты и надежны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения обеспечивается бесконтактная коммутация токов в силовых цепях.
Совершенствование силовых полупроводниковых приборов и оптимальное сочетание их параметров с режимами преобразователя при его проектировании использование эффективных методов исследования преобразователей способствуют разработке преобразовательных устройств с высокими технико-экономическими показателями.
В то же время тиристорным электроприводам свойственны недостатки:пульсации выпрямленного напряжения и тока на выходе тиристорного преобразователя повышают нагрев и ухудшают коммутацию двигателя, что требует установки сглаживающих реакторов, при глубоком регулировании напряжения тиристорный преобразователь имеет низкий коэффициент мощности, что требует разработки и установки специальных компенсирующих устройств, перегрузочная способность тиристорного преобразователя ниже, чем электромашинного, при работе тиристорных преобразователей искажается форма напряжения в сети переменного тока, и возникают помехи.
В настоящее время разработаны различные схемы тиристорных преобразователей и системы регулируемого электропривода на их основе.
По назначению тиристорные преобразователи подразделяются:
для питания якоря двигателя;
для питания обмоток возбуждения;
По исполнению тиристорные преобразователи подразделяются:
нереверсивные;
реверсивные;
В реверсивных тиристорных электроприводах наибольшее распространение получила встречно-паралельная схема соединения вентильных групп так как она имеет ряд преимуществ перед другими схемами: во-первых содержит простой двухобмоточный трансформатор который может быть применен как в реверсивном так и в нереверсивном электроприводе и имеет наименьшую типовую мощность по сравнению с трансформаторами в других схемах; во-вторых может питаться непосредственно от трехфазной сети через анодные токоограничивающие реакторы; в-третьих позволяет унифицировать конструкцию реверсивного и нереверсивного электропривода.
При проектировании тиристорных преобразователей для регулируемого электропривода необходимо учитывать специфические свойства преобразователей с различными способами управления, их влияние на статические и динамические свойства электропривода.