Как получается реверсивный тиристорный выпрямитель? Согласование законов управления углом управления тиристоров вентильных групп.

Реверсивный преобразователь содержит два комплекта вентилей. Второй комплект предназначен для того, чтобы изменять направление тока. Схемы реверсивных преобразователей приведены на рис. 8.1. Схемы носят названия перекрестной и встречно-параллельной. Наиболее часто комплекты вентилей проводят ток по очереди. В перекрестной схеме требуется применение более сложного трансформатора. Во встречно-параллельной схеме сложнее система управления. В настоящее время преимущественно применяется встречно-параллельная схема.

Способы управления: Существует два способа управления комплектами вентилей: 1) раздельное управление, при котором всегда работает только один комплект вентилей. Чтобы включить второй комплект, надо подождать, пока через первый полностью прекратится ток, и выдержать для надежности бестоковую паузу; 2) совместное управление, при котором одновременно работают оба комплекта. При этом один комплект работает в выпрямительном, а второй – в инверторном режиме.

При совместном управлении работают одновременно два комплекта «Вперед» и «Назад», один в выпрямительном, другой – в инверторном режиме (рис. 8.1 а).

Ток, проходящий между комплектами «Вперед» и «Назад» помимо двигателя, называется уравнительным. Он бесполезен и, желательно, чтобы он был минимальным. Этот ток зависит от взаимного положения внешних характеристик комплектов. Поэтому углы управления комплектов не могут выбираться независимо друг от друга. Существует два способа согласования характеристик: 1) линейное согласование, при котором α_в + α_н = π; 2) нелинейное согласование, при котором α_в + α_н </> π.

Уравнительный ток существует при любых способах согласования характеристик. Нелинейное согласование характеристик при αв + αн < π, нецелесообразно, т.к. увеличивает уравнительный ток. Нелинейное согласование характеристик при αв + αн > π уменьшает уравнительный ток. Для уменьшения уравнительного тока при любых видах согласования применяют токоограничивающие уравнительные реакторы, включенные в контур уравнительного тока(вызывающий дополнительные потери в тиристорах и обмотках трансформатора)

Таким образом, для уменьшения уравнительного тока применяют нелинейное согласование характеристик и токоограничивающие уравнительные реакторы. При линейном согласовании внешние характеристики линейны, а при нелинейном согласовании внешние характеристики нелинейны. При этом за счет уравнительного тока во всем диапазоне токов нагрузки может сохраняться режим непрерывного тока. Для полного устранения уравнительного тока целесообразен переход на раздельное управление. При раздельном управлении во внешних характеристиках имеются участки прерывистых токов.

При раздельном управлении нельзя одновременно включить оба комплекта, т.к. возникает короткое замыкание. Необходимы устройства, контролирующие прекращение тока через комплекты вентилей, что усложняет схему управления. Появляется бестоковая пауза, что уменьшает быстродействие.

Преимущества раздельного управления: отсутствие токоограничивающих уравнительных реакторов, снижение потерь и габаритов из-за отсутствия реакторов.

Недостатки раздельного управления: усложнение схемы управления, связанное с необходимостью учета проводимости предыдущего комплекта; наличие бестоковой паузы, ухудшающей динамические характеристики преобразователей (замедляется реверс), наличие участка прерывистых токов на внешней характеристике. Преимущества совместного управления: большее быстродействие (нет бестоковых пауз), проще система управления, устраняется участок прерывистых токов на внешней характеристике.